محاكاة التصوير من صفائف راديو واسعة النطاق على سطح القمر

بدأ مجال علم الفلك الراديوي في عام 1932 مع الكشف العرضي للانبعاثات الراديوية المجرية من قبل كارل ج. جانسكي¹ في 20 ميغاهرتز، في نطاق يسمى الآن الراديو التردد المنخفض. ومنذ ذلك الحين، نما الفلك الراديوي بسرعة، واللحاق بالرصدات البصرية ذات التردد العالي التي كانت مستمرة لقرون أطول. وكان هناك اختراق آخر هو استخدام قياس التداخل الراديوي، حيث تستخدم مجموعات من الهوائيات التي تفصل بينها مسافات كبيرة لإنشاء فتحة اصطناعية، مما يوفر طريقة لزيادة حساسية ودقة الملاحظات الراديوية^2،3. يمكن أن يكون هذا حدسي النظر كملحق لصيغة القرار العادية للملاحظات البصرية:

بالنسبة لطبق مراقبة من متر D الحجم ، و طول موجي ملاحظ من متر λ ، فإن Θ_HPBW هو الحجم الزاوي في الشعاع من عرض شعاع الطاقة النصفي (HPBW) ، وتحديد الدقة في السماء. هذه العملية من توليف جزء من طبق كامل كبير مع نقاط متناثرة فقط عبر منطقة فارغة في الغالب ويسمى أيضا تركيب الفتحة. في مجال قياس التداخل الراديوي، يتم تحديد دقة الصفيف بمسافة أبعد بين أي جهازي استقبال في الصفيف، وتستخدم هذه المسافة كـ D في المعادلة 1.

الرياضيات وراء قياس التداخل تم توثيقها جيدا في النصوص الكلاسيكية مثل قياس التداخل طومسون والتوليف في علم الفلك الراديوي^3. يمكن أن تكون البصيرة الأساسية التي يتم توصيلها بشكل غير رسمي كما "(بالنسبة للصفائف المُعَدِدِة التي تراقب مجال عرض صغير) فإن الارتباط المتقاطع للإشارات بين أي مستقبلين (رؤية)سوف ينتج معلومات حول معامل Fourier 2D لنمط سطوع السماء." ما هو وضع فورييه هو أخذ عينات يعتمد على فصل المستقبلين (خط الأساس)،تطبيع من قبل طول الموجة المراقبة. أجهزة الاستقبال التي هي أبعد عن بعضها البعض (في نظام تنسيق الأشعة فوق البنفسجية القياسية الموجهة نحو الهدف التصوير) عينة من ميزات التردد المكاني أعلى، مما أسفر عن تفاصيل دقة أعلى على نطاقات أصغر. وعلى العكس من ذلك، فإن أجهزة الاستقبال التي تكون قريبة من بعضها البعض في نفس عينة إطار UVW أقل ترددات مكانية، مما يعطي معلومات عن هياكل نطاق أكبر بدقة أقل.

بالنسبة لأدنى ترددات الراديو، تمنع الإلكترونات الحرة في الغلاف الأيوني للأرض الموجات الراديوية التي تقل عن MHz 10 من السفر من الفضاء إلى الأرض، والعكسبالعكس. وهذا ما يسمى "قطع الغلاف الأيوني" قد حال منذ أمد بعيد دون رصد السماء على الأرض بالنسبة لنطاق التردد هذا. الجواب الواضح على هذا القيد هو وضع أجهزة استقبال الراديو في الفضاء حيث يمكنهم تسجيل بيانات خالية من تأثير الغلاف الجوي للأرض والإلكترونات الحرة في غلافها الأيوني. وقد تم ذلك من قبل مع هوائيات واحدة على متن مركبة فضائية مثل الرياح⁴ و STEREO⁵، والتي كشفت العديد من العمليات الفيزيائية الفلكية التي تنتج انبعاثات في هذا النطاق الراديوي منخفض التردد. وهذا يشمل الانبعاثات من تفاعلات الإلكترونات مع الغلاف المغنطيسي للأرض، والتسارع الإلكتروني من الانفجارات الشمسية، ومن المجرة نفسها. ويمكن لأرصاد الهوائي الواحد أن تقيس كثافة التدفق الكلي لهذه الأحداث، ولكنها لا تستطيع تحديد مصدر الانبعاثات. ومن أجل توطين هذا الانبعاثات ذات التردد المنخفض، وجعل الصور في نظام التردد هذا لأول مرة، سيتعين إرسال العديد من الهوائيات إلى الفضاء والجمع بين بياناتها لصنع فتحة اصطناعية.

ومن شأن القيام بذلك أن يفتح نافذة جديدة يمكن للبشرية من خلالها مراقبة الكون، مما يتيح عددا من القياسات العلمية التي تتطلب صورا للسماء في هذه الترددات الدنيا. القمر هو أحد المواقع الممكنة لفتحة اصطناعية في الفضاء ، ويأتي مع إيجابيات وسلبيات بالمقارنة مع صفائف تدور حول الطيران الحر. الجانب البعيد القمري لديه منطقة فريدة من نوعها الراديو هادئة التي تمنع كل من التدخل المعتاد القادمة من إشارات من صنع الإنسان، في حين أن الجانب القريب يوفر مكانا ثابتا لمصفوفات مراقبة الأرض، وإذا شيدت عند نقطة الأرض القمرية، فإن الأرض ستكون دائما في ذروة السماء. مع مجموعة ثابتة، فمن الأسهل للحصول على خطوط أساس قصيرة لقياس الانبعاثات على نطاق واسع، لأنها ليست في خطر الاصطدام، على عكس صفائف الطيران الحرة. عيوب مجموعة القمر هي أساسا صعوبات في التكلفة والسلطة. وسيتطلب وجود صفيفة واسعة النطاق على سطح القمر قدرا كبيرا من الهياكل الأساسية والمال، في حين أن الصفائف المدارية الأصغر حجما ستتطلب موارد أقل بكثير. وهناك أيضا مسألة السلطة؛ تتعرض معظم الأماكن على سطح القمر لأشعة الشمس كافية لتوليد الطاقة الشمسية لمدة 1/3 من كل يوم قمري. البقاء على قيد الحياة تقلبات كبيرة في درجة الحرارة من يوم القمر إلى الليل هو أيضا مصدر قلق الهندسة. وبصرف النظر عن هذه الصعوبات، لا تزال هناك مشكلة التأكد من أن تصميم الصفيف المقترح مناسب لهدفها العلمي المحدد. وتتوقف استجابة أي صفيف معين على هيكل الانبعاثات التي تُلاحَظ مع تكوين المصفوفة وحساسيتها.

وقد وضعت عدة صفائف المفاهيمي للذهاب على سطح القمر على مر العقود. التصاميم المبكرة لم تكن الأكثر تفصيلا، ولكن لا يزال يعترف التقدم العلمي التي يمكن تحقيقها من قبل هذه الصفائف^{6،7،8،9،10.} كما تم طرح المزيد من الصفائف في السنوات الأخيرة ، وبعضها ، مثل FARSIDE¹¹، DEX¹²، و DALI¹³ تسعى إلى قياس أحواض الامتصاص لإشارة الهيدروجين المحايدة ذات 21 سم ذات الـ redshifted في نطاق MHz 10-40 إلى التحقيق في ما يسمى "العصور المظلمة" وتقييد النماذج الكونية للكون المبكر. آخرون مثل ROLSS¹⁴ استدعاء تتبع مشرق نوع الطاقة الشمسية الثانية الراديو رشقات نارية بعيدا في الغلاف الشمسي لتحديد موقع تسارع الجسيمات الشمسية النشطة داخل القذف كتلة الإكلال كحالة العلم مقنعة. كما تم وصف صفائف أصغر حجما مثل مقياس التداخل 2-عنصر RIF¹⁵, والتي من شأنها أن تستخدم لاندر واحد ومسبار متحرك لتذوق العديد من خطوط الأساس لأنها تتحرك إلى الخارج من lander. يركز RIF على القدرة على رسم خريطة السماء لهذه الترددات المنخفضة لأول مرة ، ويحسب تغطية الأشعة فوق البنفسجية والشعاع المركب للملاحظات المتكاملة.

ويمكن للصفائف الراديوية الفضائية أن تتيح أيضاً التصوير بالترددات المنخفضة لمجرات الراديو البعيدة لتحديد المجالات المغناطيسية والقياسات الفلكية¹⁶. ومن شأن الصور ذات التردد المنخفض لهذه الهيئات أن تقدم صورة أكثر اكتمالاً للفيزياء التي تحكم هذه النظم، ولا سيما بيانات الانبعاثات السنكروترونية التي تنتج عن الطرف الأدنى من توزيع الطاقة الإلكترونية. وهناك أيضا مجموعة من مختلف الانبعاثات في الغلاف المغنطيسي التي تحدث في هذه الترددات المنخفضة، وتوفير كل من الانبعاثات العالمية (المتزامنةرون الثابتة) والمحلية (رشقات نارية، إشعاع كيلومتر الشفقي) من ديناميات الإلكترون التي لا يمكن الكشف عنها من الأرض¹⁷. وقد جاءت ألمع الانبعاثات المسجلة من هذه الأنواع من الأرض والمشتري، لأن هذه هي أقرب الكواكب ذات المغنطيسية القوية. ومع ذلك، يمكن صفائف مع حساسية كافية والقرار مراقبة الانبعاثات في الغلاف المغنطيسي من الكواكب الخارجية الأخرى، أو حتى الكواكب خارج المجموعة الشمسية¹⁸. وقد تم استدعاء هذا الموضوع على وجه الخصوص كمجال اهتمام في ورشة عمل رؤية علوم الكواكب 2050 الأخيرة.

ويركز هذا العمل على محاكاة استجابة صفائف الراديو على القمر التي تتكون من أي مكان من هوائيات قليلة فقط، إلى مئات أو آلاف الهوائيات. هذا الإطار محاكاة مفيد لتكرار تصميم مجموعة لتصوير أي هدف علمي معين في مجال صغير من الرؤية (بضع درجات مربعة) ولكن لا يدعم حاليا جميع التصوير السماء. يجب استخدام تقديرات دقيقة لخرائط السطوع المتوقعة إلى جانب ملفات تعريف الضوضاء الواقعية لضمان أن حجم/تكوين الصفيفات معينة يكفي لمراقبة الهدف إلى مستوى ضوضاء معين أو دقة معينة. كما يجب أن تكون هندسة الصفيف معروفة بدرجة عالية بحيث يتم حساب خطوط الأساس بدقة لتمكين التصوير الصحيح للبيانات. حاليا، أفضل خرائط سطح القمر هي نماذج الارتفاع الرقمي (DEMs) من المركبة المدارية لاستكشاف القمر (LRO'¹⁹ القمري مدار ليزر Altimeter (LOLA)²⁰. يقبل خط أنابيب المحاكاة إحداثيات خط الطول لكل جهاز استقبال ويُقَدَّد الارتفاع عند هذه النقاط من نظام إدارة البيانات الموجودة لحساب الموضع ثلاثي الأبعاد الكامل.

من هذه الإحداثيات يتم حساب خطوط الأساس وإدراجها في ملف "تطبيقات برامج علم الفلك المشتركة"^{(CASA) 21} (MS). يمكن استخدام تنسيق MS مع العديد من خوارزميات التحليل والتصوير الموجودة، كما أنه يحتوي على معلومات حول تكوين الصفيف وبيانات الرؤية والمحاذاة مع السماء. ومع ذلك، فإن العديد من هذه الإجراءات البرمجية مشفرة بجد للعمل مع الصفائف التي تدور مع سطح الأرض، ولا تعمل مع الصفائف المدارية أو القمرية. للتحايل على هذا، يقوم خط الأنابيب هذا بحساب خطوط الأساس و"الوضوح" لصفيف محدد والهدف التصوير، وإدراج البيانات في تنسيق MS. يتم استخدام مكتبة سبايس²² لمحاذاة أنظمة إحداثيات القمر والسماء وتتبع حركات القمر والأرض والشمس بشكل صحيح.

إطار المحاكاة الموصوف هنا يلي هيغيدوس وآخرون¹⁷، ويتم أرشفة البرنامج من قبل مكتبة جامعة ميشيغان في أرشيف ديب بلو²³، المخزنة في https://deepblue.lib.umich.edu/data/concern/data_sets/bg257f178?locale=en. يمكن العثور على أي تصحيحات أو تحديثات لهذا البرنامج المؤرشف في https://github.com/alexhege/LunarSynchrotronArray. القسم التالي سوف يصف متطلبات هذا البرنامج ، والمشي من خلال عملية تشكيل مجموعة ، وتحديد مستويات الضوضاء المناسبة ، وتغذية الصفيف صورة محاكاة الحقيقة من الانبعاثات المستهدفة ، ومحاكاة إعادة بناء الصفيف بلا ضوضاء وصاخبة من الانبعاثات باستخدام سيناريو CASA.

1. إعداد البرامج

1. أولاً، انتقل إلى https://deepblue.lib.umich.edu/data/concern/data_sets/bg257f178?locale=en وتحميل حزمة البرامج. تم اختبار هذا البرنامج فقط في بيئة UNIX، وقد لا يعمل بشكل كامل في بيئات أخرى. و README في هذه الحزمة تساعد على توجيه واحد من خلال بقية البرامج اللازمة واستخداماتها.
2. تأكد من تثبيت بيثون 2.7 أو أكبر. يتم توفير ارتباط في README. وهناك حاجة أيضا العديد من المكتبات بيثون المشتركة بما في ذلك numpy، matplotlib، pylab، scipy، subprocess، الزوال، والتاريخ.
3. تأكد من تثبيت CASA 4.7.1 أو أكبر. ارتباط في المتوفرة في README.
4. تأكد من تثبيت 4.8.5 GCC أو أكبر. يتم توفير ارتباط في README.
5. تأكد من تثبيت مجموعة أدوات C لـ SPICE. يستخدم هذا البرنامج لمحاذاة مختلف الأطر المرجعية الفلكية وتتبع المواقع النسبية من الكواكب والأقمار والأقمار الصناعية. يتم تضمين ارتباط لتحميل هذا البرنامج أيضا في README.
   1. قم بتنزيل العديد من النواة التي تحتوي على معلومات عن الإطارات المرجعية الفلكية والقمرية، بالإضافة إلى الديناميات المدارية للقمر والأرض والشمس. يتم سرد حبات محددة اللازمة في README جنبا إلى جنب مع وصلة من حيث لتحميلها.
6. الحصول على البيانات المسبقة النهائية اللازمة: نماذج الارتفاع الرقمي (DEMs) من سطح القمر التي تم إنشاؤها من قياسات LOLA LRO. يتم سرد ملف معين المطلوبة وربطها في README.

2. إنشاء تكوين الصفيف

1. تخصيص البرنامج النصي createArrayConfig.py.
   1. اختر تكوين الصفيف من خلال توفير قائمة بإحداثيات خط الطول والعرض لكل هوائي.
      ملاحظة: يتم تنسيق البرنامج النصي حاليًا لصفيف قطره 10 كم مع عناصر 1024، 32 ذراعًا مع هوائي 32 مساحة سجل متباعدة لكل من الهوائي، باستخدام عامل ثابت للتحويل بين الأمتار ودرجات خط الطول/خط العرض بالقرب من خط عرض 0 درجة. تم اختيار موقع الصفيف (-1.04 درجة، -0.43 درجة)، لأنه مركز التصحيح 10x10 كم مع أدنى تباين الارتفاع (σ = 5.6 م) على مقربة من نقطة الأرض الفرعية (0 درجة، 0) في إطار القمر ME.
   2. تغيير متغير lunarPath في البرنامج النصي لعكس موقع التحميل الجديد من "نموذج الارتفاع الرقمي" الذي يحتوي على بيانات الارتفاع من سطح القمر.
2. تشغيل البرنامج النصي createArrayConfig.py مع "createArrayConfig.py بيثون". وهذا سوف يستخدم نموذج الارتفاع الرقمي القمري لحل الارتفاع عند كل خط الطول والعرض لكل هوائي. حفظ خط الطول، وخطوط العرض، والارتفاع إلى الملفات والطباعة على الشاشة لسهولة النسخ واللصق في البرنامج النصي التالي. جعل الأرقام التي تبين تكوين مجموعة على رأس التضاريس القمرية المحلية (الشكل 1).

3. استخدام سبايس لمحاذاة الإحداثيات

1. تخصيص البرنامج النصي eqArrOverTimeEarth.c.
   1. خذ الإخراج من السيناريو السابق ، خط الطول ، والعرض ، وارتفاع كل هوائي ونسخها إلى القوائم المقابلة في السيناريو ، وتحديث متغير 'numsc' مع عدد أجهزة الاستقبال والإحداثيات المقابلة.
      ملاحظة: منذ C ليس لديك تخصيص الصفيف الحيوي، لم يكن هناك طريقة سهلة لقراءة بمرونة في البيانات تلقائياً، لذلك يجب أن يتم النسخ اليدوي.
   2. تحديث lunar_furnsh.txt المضمنة في الحزمة مع أسماء المسارات الجديدة للإطار المطلوب وملفات الزوال.
   3. حدد مجموعة التواريخ التي يجب مراعاتها. وهذا سوف يُعلم الزوال داخل سبايس لتتبع المكان الذي توجد فيه الأرض والشمس بدقة فيما يتعلق بالصفيف المحدد لتلك التواريخ. في السيناريو حاليا يتم تحديد تواريخ 48 التي تحدث أسبوعيا تقريبا على مدى عام 2025.
   4. حدد المنطقة المستهدفة من السماء للصفيفة لتتبع والصورة. حاليا السيناريو يحفظ RA ديسمبر من الأرض كما رأينا من سطح القمر، ولكن يمكن للمرء بسهولة وضع فقط في ثابت RA ديسمبر إحداثيات بدلا من ذلك.
2. ترجمة البرنامج النصي eqArrOverTime.c
   1. تجميع البرنامج النصي باستخدام أمر gcc في التعليق في الجزء العلوي من السيناريو. سيكون شيئا مثل "مجلس التعاون الخليجي eqArrOverTimeEarth.c -o eqArrOverTimeEarth -I/home/alexhege/cspice/include /home/alexhege/SPICE/cspice/cspice/lib/cspice.a-lm=c99". تغيير المسارات لعكس مكان مكتبات cspice.
3. تشغيل الملف التنفيذي eqArrOverTime مع "./eqArrOverTime". يجب أن ينتج عن هذا عدد من الملفات مع كل مجموعة من المتغيرات فيها. وأهمها هو موقع XYZ لكل هوائي في إحداثيات J2000، وإحداثيات الصعود والتناقص الأيمنين للمنطقة المستهدفة في السماء (حالياً إحداثيات الأرض من منظور القمر). يتم حفظ متغيرات الإخراج إلى ملفات .txt تحتوي على البيانات لكافة التواريخ المطلوبة.

4. استخدام CASA لمحاكاة استجابة الصفيف

1. تخصيص البرنامج النصي LunarEarthPicFreqIntegration.py.
   1. حدد تردد المراقبة للصفيف لجعل الصورة في. يتم تعيين هذا حاليا إلى 0.75 ميغاهيرتز.
   2. تحديد صورة الحقيقة CASA متوافق (أو إنشاء من ملف صورة .fits) مع قيم Jansky / بكسل لمجموعة لإعادة بنائها (على سبيل المثال، الشكل 2). الثوابت (اٍس، 1، عرض، arcMinDiv) في التعليمات البرمجية سوف تحتاج إلى تغيير لتعكس حجم ودقة الصورة الحقيقة الإدخال.
      ملاحظة: إذا استخدام الأسلوب SPICE لتوفير إحداثيات RA Dec، قد تعليق أحد خارج عبارة 'استيراد الزوال' في هذا البرنامج النصي. هذه المكتبة يتطلب استخدام casa-pip من حزمة كازا بيثون لتثبيت، ولكن
      يسمح لتتبع الأجسام الفلكية الأخرى داخل الثعبان.
2. تشغيل البرنامج النصي LunarEarthPic.py. التعليق في الجزء العلوي من البرنامج النصي أمثلة على كيفية تشغيل البرنامج النصي. الأمر التالي هو مثال واحد حول كيفية تشغيل البرنامج النصي من سطر الأوامر:
   "nohup casa -nologger -nologfile -nogui -agg-c LunarEarthPicFreqIntegration.py-outDir . -correlate true -numSC 1024 | تى الأرض.&خارج"
   يتم استخدام العلامة -numSC لإعلام التعليمات البرمجية عدد الهوائي/أجهزة الاستقبال المستخدمة، ويساعد على فك البيانات من الملفات .txt التي تحتوي على إحداثيات المستقبل.
   ملاحظة: يحتوي متجه خط الأساس الهوائي، الذي يقاس بوحدات الطول الموجي الملاحظ (λ)، على طول D_λ ومكونات(υ، ν، w)= (∆x،∆y،∆z)/λ. ثم يقوم خط الأنابيب بحساب الأضواء أو الفولتيات المتداخلة الملاحظة لكل زوج من الهوائيات. هنا يتم استخدام مجال صغير من التقريب عرض لحساب visibilities، بعد الصيغة القياسية من طومسون وآخرون² لعرض النطاق الترددي متناهية الصغر في تردد ν.
   
   تعتبر إحداثيات السماء للهدف الصفيف هو التصوير مركز المرحلة، الذي يُشير إليه محور z، أو w، للإطار. (l، m، n) هي جيبات الاتجاه من (U, V, W) نظام الإحداثيات. نمط سطوع السماء حول المصدر تحت المراقبة هو أنا_ν(l, m). وكثيراً ما يتم عرض كثافة التدفق الطيفي في الوحدة المشتقة 1 Jansky (Jy) = 10−26 واط/م²/هرتز. A_(l,m)هو نمط شعاع الهوائي الأساسي، أو مدى حساسته للإشعاعات القادمة من تلك النقطة في السماء.
   يقوم هذا البرنامج النصي بحساب فواصل الهوائي في الإطار المرجعي المسقط بشكل مناسب من إخراج الإحداثيات من البرنامج النصي السابق. ثم يستخدم المعادلة 2 لحساب بيانات الرؤية لكل زوج من الهوائي. يتم تخزين البينة الناتجة إلى جانب خطوط الأساس في ملف CASA Measurement Set (.ms). هذا الملف MS هو الإخراج الأساسي لهذا البرنامج النصي.

5. تصوير البيانات - بلا ضوضاء وصاخبة

1. تخصيص البرنامج النصي noiseCopies.py.
   1. تعيين النظام مكافئ تدفق الكثافة (SEFD)، ويشار إلى avNoise في البرنامج النصي. وEFD هو وسيلة مريحة للحديث عن الضوضاء الإجمالية للهوائي الراديو لأنه يربط في كل من درجة حرارة النظام والمنطقة الفعالة، ويوفر وسيلة لمقارنة مباشرة إشارة والضجيج. ومن المقرر حاليا إلى 1.38e7 Jansky، وهو مستوى الضوضاء متفائل ل0.75 ميغاهيرتز.
      ملاحظة: بالنسبة لنظام الراديو منخفض التردد، هناك ثلاثة مصادر رئيسية على الضوضاء الثابتة: ضجيج مكبر الصوت، والضوضاء شبه الحرارية من الإلكترونات الحرة (حسب ماير فيرنيه وآخرون.²⁴ أن يكون 6.69e4 Jy في 0.75 ميغاهيرتز، وذلك باستخدام تقريب ثنائي القطب قصيرة كهربائيا)، وإشعاع الخلفية المجرة من درب التبانة (يقدر نوفاكو & براون²⁵ أن يكون 4.18e6 Jansky في 0.75 ميغاهرتز للسماء الكاملة، والتي سوف نرى مجموعة قمرية فقط جزء ما). يفترض مستوى الضوضاء الأمثل هذا من 1.38e7 Jy أن الضوضاء مكبر للصوت تهيمن على المصطلحات الأخرى. انظر Hegedus et al. لمزيد من المناقشة التفصيلية.
   2. تعيين عرض النطاق الترددي يجري دمجها في خط متغير 'الضوضاء' 200. تعيين إلى 500 كيلو هرتز.
   3. تعيين وقت التكامل في خط متغير 'الضوضاء' 200.
2. تشغيل البرنامج النصي noiseCopies.py مع "nohup كازا -- nologger -- nologfile -- nogui -- agg -c noiseCopies.py | تي الضوضاء.خارج &".
   1. السيناريو سوف أول إنشاء صورة من بيانات الرؤية بلا ضوضاء، استدعاء معيار خوارزمية علم الفلك الراديوي CLEAN²⁶ لإنشاء صورة مثل الشكل 3.
   2. ثم سيقوم البرنامج النصي بإنشاء نسخ من MS وإضافة مستوى الضوضاء المناسب إلى بيانات الرؤية المعقدة والصورة باستخدام CLEAN. البرنامج النصي حاليا يجعل الصور لنطاق من وقت التكامل تصل إلى 24 ساعة وعلى مدى عدة قيم نظام الترجيح قوية. اعتمادا على تكوين الصفيف، قد تختلف جودة الصورة مع اختيار أنظمة ترجيح البيانات. هذه الصور الصاخبة سوف تبدو شيئا مثل الشكل 4، والتي تستخدم وقت التكامل من 4 ساعات.
      ملاحظة: يتم إضافة الضوضاء مع الإشارة القياسية إلى الصيغ الضوضاء. من تايلور² الضوضاء التداخلية لال استقطاب واحد هو
      
      هنا، η_s هو كفاءة النظام أو كفاءة الارتباط، والتي تم تعيينها إلى قيمة محافظة 0.8. ن_النمل هو عدد الهوائيات في الصفيف (ن_النمل = 2 لكل رؤية فردية) ، ∆ν هو النطاق الترددي الذي يتم دمجه في هرتز ، ∆t هو وقت التكامل في ثوان.

يجب أن يكون اتباع خط أنابيب البرامج مباشرة إلى حد ما ، ويجب أن يكون من الواضح أن كل خطوة تعمل كما ينبغي. تشغيل createArrayConfig.py من الخطوة 2 يجب إنشاء شكل يشبه الشكل 1، حيث يتم رسم تكوين الصفيف المحدد على أعلى الطوبوغرافيا المحلية لسطح القمر ، كما هو مشتق من LRO LOLA مشتقة نموذج الارتفاع الرقمي.

الخطوة 3 يجب أن تعطي ملفات الإخراج الرئيسية eqXYZ_EarthCentered.txt و RAs .txt و Decs.txt، من بين أمور أخرى. توجد أمثلة من هذه الملفات في الحزمة التي تم تحميلها.

الخطوة 4 يجب إنشاء صورة الحقيقة التي تشبه الشكل 2، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لحساب بيانات الرؤية. وينبغي أيضا إخراج CASA قياس مجموعة (.ms) ملف أن واحدا قد تصفح مع القيادة المعتادة CASABROWSER لمعرفة أن كل من خطوط الأساس وبيانات الرؤية تم حسابها وحفظها.

الخطوة 5 يجب أن إخراج الأرقام مماثلة إلى الشكل 3 والشكل 4 للصور بلا ضوضاء وصاخبة على التوالي. يجب أن تبدو الصور الصاخبة أقل وضوحًا من الصورة عديمة الضوضاء.

الشكل 1: تكوين الصفيف على خريطة الارتفاع لسطح القمر.
هذا هو مثال تكوين الصفيف يتكون من مصفوفة دائرية لوجيرثة متباعدة أكثر من 10 كم. يحتوي التكوين على 32 ذراعًا من هوائي 32 متباعدًا لوغاريتميًا لما مجموعه 1024 هوائيًا. تم اختيار موقع الصفيف (-1.04 درجة، -0.43 درجة) لأنه مركز التصحيح 10x10 كم مع أدنى تباين الارتفاع (σ = 5.6 م) على مقربة من نقطة الأرض الفرعية (0 درجة، 0) في القمر المتوسط الأرض (ME) الإطار. تم الحصول على بيانات الارتفاع من خريطة الارتفاع الرقمية المستمدة من قياسات LOLA LRO. وقد أخذ هذا الرقم من هيغدوس وآخرون13. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: صورة الحقيقة للانبعاثات السنكروترونية من أحزمة الإشعاع على مسافات قمرية.
هذا مثال على هدف علمي للصفيف إلى الصورة. ثم تتم مقارنة الصورة المستردة إلى هذا الإدخال لتحديد أداء الصفيف. تم إنشاء خريطة السطوع من بيانات محاكاة الإلكترون Salammbô وتشغيلها من خلال عملية حسابية لتحديد انبعاث السنكروترون الذي سيُلاحظ على مسافات قمرية. يضاف 1.91 درجة الأرض في لمؤشر مقياس. وقد أخذ هذا الرقم من هيغدوس وآخرون13. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: استجابة بلا ضوضاء من 10 كم مجموعة قطرها لإدخال الحقيقة صورة.
هذا هو واحد من المخرجات من الخطوة 5، وتطبيق معيار خوارزمية التصوير الفلكي الراديوي CLEAN، وذلك باستخدام مخطط الترجيح بريغز مع معلمة متانة من -0.5. وقد أخذ هذا الرقم من هيغدوس وآخرون13. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: استجابة صاخبة من 10 كم مجموعة قطرها لإدخال الحقيقة صورة.
هذا هو واحد من المخرجات من الخطوة 5، وتطبيق علم الفلك الراديوي القياسية CLEAN، وذلك باستخدام مخطط الترجيح بريغز مع معلمة متانة من -0.5. لهذه الصورة، تم استخدام نظام مكافئ تدفق كثافة 1.38e7 Jansky، bandwidth التكامل من 500 كيلوهرتز، ووقت التكامل من 4 ساعات. كما تم تقليل الضوضاء بعامل 16 لمحاكاة استجابة صفيف هوائي 16K بدلاً من صفيف هوائي 1K. وقد أخذ هذا الرقم من هيغدوس وآخرون13. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.