Моделирование изображений крупномасштабных радио массивов на поверхности Луны

Представлена модельная основа для тестирования возможностей визуализации крупномасштабных радио массивов на поверхности Луны. Обсуждаются основные компоненты шума, и проходит конвейер программного обеспечения с подробной информацией о том, как настроить его для новых научных целей.

Этот пакет расширяет стандартный отраслевой пакет моделирования для радиоастрономии CASA для использования лунных массивов, вновь возникающей области интересов с множеством научных возможностей. Прежде чем начать моделирование, перейдите на веб-сайт Deep Blue Data и загрузите пакет программного обеспечения. Программное обеспечение было протестировано только в среде Unix и может не полностью функционировать в других средах.

Чтобы настроить сценарий createarrayconfig. py, предоставьте список координат долготы и широты для каждой антенны, выберите конфигурацию решетки и измените переменную лунной траектории в скрипте, чтобы отразить новое место загрузки цифровой модели рельефа, содержащей данные о высоте лунной поверхности. Используйте команду для запуска createarrayconfig.

PY для использования цифровой модели места Луны для расчета угла места на каждой долготе и широте для каждой антенны. Сохраните долготу, широту и высоту в файлах и распечатайте на экране для удобного копирования и вставки в следующий скрипт, а затем сделайте рисунки, показывающие конфигурацию массива поверх местной лунной топографии. Чтобы настроить eqrovertimeearth.

c Script, скопируйте долготу, широту и выход каждой антенны по углу места в соответствующие списки в скрипте и обновите переменную numspacecraft, указав количество приемников и соответствующие координаты. Обновите lunar_furnsh. txt, включенный в пакет, с новыми именами путей для требуемых файлов кадра и эфемерид и указать набор дат, на которые должны проводиться наблюдения, чтобы сообщить эфемеридам в SPICE о точном отслеживании того, где находятся Земля и Солнце по отношению к определенному массиву для этих дат.

Укажите целевую область неба, которую массив будет отслеживать и визуализировать. Затем используйте команду GCC для компиляции eqrovertime. C и измените пути, чтобы отразить, где находятся библиотеки CSpice.

Используйте эту команду для запуска экваториального массива по исполняемому времени, чтобы получить несколько файлов, каждый из которых содержит набор переменных. Наиболее важными являются положение каждой антенны в XYZ в координатах J2000 и правильные координаты восхождения и склонения целевой области неба, после чего сохраняем выходные переменные в txt-файлы, содержащие данные за все запрашиваемые даты. Чтобы настроить интеграцию lunarearthpickfreak.

py, укажите частоту наблюдения для массива, с которым будет создаваться изображение, и укажите совместимое с CASA истинное изображение со значениями пикселей jansky для восстановления массива. Измените константы в коде, чтобы они отражали размер и разрешение входного изображения истины. Используйте команду для запуска lunarearthpick.

py. Отрицательный флаг numsc используется для информирования кода о том, сколько антенн и/или приемников используется, и помогает распаковать данные из txt-файлов, содержащих координаты приемника. Для настройки шумовых копий.

py, устанавливаем эквивалентную плотность потока системы и устанавливаем ширину интегрируемой полосы в переменной шумовой линии от 200 до 500 килогерц. Установите время интегрирования в переменной шумовой линии 200 и используйте команду для запуска шумовых копий. py

Сначала скрипт создаст изображение на основе данных о бесшумной видимости, вызвав алгоритм астрономии со стандартными отношениями clean для создания изображения. Затем скрипт создаст копии набора измерений и добавит соответствующий уровень шума к сложным данным видимости, прежде чем использовать clean для отображения данных в диапазоне времени интеграции до 24 часов и по нескольким значениям надежной схемы взвешивания. В зависимости от конфигурации массива качество изображения может меняться в зависимости от выбора схем взвешивания данных.

Выполнение createarrayconfig. py как показано на рисунке, должно создать карту высот, аналогичную представленной, в которой конфигурация определенной решетки нанесена на вершину локальной топографии лунной поверхности, полученной из цифровой модели места лунного разведывательного орбитального аппарата Lunar Orbiter Laser Altimeter. Использование CASA для моделирования отклика массива должно привести к получению результатов, аналогичных наблюдаемым здесь, которые можно использовать для вычисления данных о видимости.

Затем визуализация данных может создавать бесшумные и зашумленные изображения, при этом зашумленные изображения кажутся менее четкими, чем бесшумные изображения. Этот протокол использует комбинацию астрономических карт из пакета SPICE НАСА вместе с картами высоты поверхности Луны с использованием данных лунного разведывательного орбитального аппарата для точного моделирования любого массива на Луне.