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[[Datei:Goldstone Deep Space Network.jpg|mini|hochkant=1.4|[[Goldstone Deep Space Communications Complex|Goldstone Observatory]]]]
[[Datei:Asteroid-Kleopatra-radar.png|mini|hochkant=1.4|3-D-Modell des Asteroiden [[(216) Kleopatra|Kleopatra]], erstellt auf Basis von Radarbeobachtungen ([[Jet Propulsion Laboratory|JPL]])]]
[[Datei:Radar images and computer model of asteroid 1999 JM8.jpg|mini|hochkant=1.4|Asteroid [[(53319) 1999 JM8|(53319) 1999 JM<sub>8</sub>]]: Radardaten (oben), das daraus abgeleitete 3-D-Modell (unten), und das aus dem Modell errechnete, erwartete Radarecho (Mitte).]]
[[Datei:Mithrim Montes with altitude labels.jpg|mini|hochkant=1.4|Von der Raumsonde [[Cassini-Huygens|Cassini]] angefertigte Radaraufnahme der Oberfläche des Saturnmondes [[Titan (Mond)|Titan]]. Wegen eines dichten Wolkenschleiers sind dort Beobachtungen im sichtbaren Bereich nicht möglich.]]
Die '''Radarastronomie''' ist ein Verfahren zur Untersuchung der physikalischen Eigenschaften und bildlichen Darstellung von [[Himmelskörper]]n unseres [[Sonnensystem]]s. Bei dieser Technik werden [[Mikrowellen]] von einem großen [[Radioteleskop]] oder einem anderen Sender, der fähig ist, starke gebündelte Mikrowellenstrahlen auszusenden, in Richtung des zu untersuchenden Objekts ausgesandt und anschließend werden mit einem Radioteleskop oder einem Verbund von Radioteleskopen die reflektierten Mikrowellen, also das [[Echo]], untersucht, ähnlich wie bei einem irdischen [[Radar]]-System. Die Radarastronomie unterscheidet sich von herkömmlicher [[Radioastronomie]] darin, dass letztere eine rein passive Beobachtungsmethode der ankommenden Strahlung eines Objekts ist und in der Radarastronomie aktiv Strahlung ausgesendet wird. Dabei wird zwischen gepulster und kontinuierlicher Mikrowellenaussendung unterschieden.

== Geschichte ==
Die Anfänge radarastronomischer Untersuchungen liegen im Zeitraum zwischen 1960 und 1975. In dieser Zeit wurden in beschränktem Umfang Beobachtungen mit relativ schwachen Mikrowellenstrahlen an den [[Erdähnlicher Planet|erdähnlichen Planeten]] und [[Erdnahes Objekt|erdnahen Objekten]] (NEO) unternommen. Seit 1975 entwickelte sich dann die heutige Radarastronomie. Zu den wenigen Anlagen mit Einrichtungen und starken Sendern für die Radioastronomie gehört DSS14 in [[Goldstone Deep Space Communications Complex|Goldstone]] und das [[RT-70]] in Jewpatorija. Die Radarsignale können mehrere Stunden Laufzeit haben und das Radioteleskop kann in dieser Zeit bereits hinter dem Horizont verschwunden sein. Bei größeren Entfernungen werden daher zum Empfang andere Radioteleskope verwendet, als zum Senden des Radarsignals. Beispielsweise wurden Signale von Goldstone gesendet und von [[Green-Bank-Observatorium|Green Bank]] und [[Arecibo-Observatorium|Arecibo]] empfangen.

== Eigenschaften ==
Das Radarsignal verliert an Intensität quadratisch mit dem Abstand, dieses trifft entsprechend auch auf das reflektierte Signal zu. Die [[Leistung (Physik)|Stärke]] <math>P</math> des Radar-Echosignals ist somit [[Radargleichung|umgekehrt proportional zur vierten Potenz]] des Abstands <math>a</math> zum Objekt:

<math>P \sim a^{-4}</math>

Bei dieser Kalkulation ist noch nicht berücksichtigt, dass das Radarsignal am Ziel teilweise absorbiert und in andere Richtungen gestreut wird. Die Reichweite dieser Technik hängt also in hohem Maße von starken Sende- und sehr empfindlichen Empfangseinrichtungen ab.

Die Radartechnik hat einige Vorteile gegenüber anderen Methoden:

* Kontrolle der Eigenschaften des Signals (d. h., die [[Modulation (Technik)|Modulation]] von [[Frequenz]] und Stärke der Welle und ihre [[Polarisation]])
* Räumliche Auflösung von Objekten (insbesondere [[Asteroid]]en)
* [[Doppler-Effekt|Dopplerverschiebungsmessungen]], damit Ermittlung der [[Radialgeschwindigkeit]]
* Eindringvermögen in lichtundurchlässige Materialien der Oberfläche oder Gasschichten
* Nachweisbarkeit hoher [[Metalle|Metall]]- und [[Eis]]konzentrationen
* Messung der Laufzeit und damit Entfernungsmessung

Durch die Radarastronomie erhält man Informationen, die sonst anderweitig nicht verfügbar wären. So lieferte sie Tests für die [[Allgemeine Relativitätstheorie]] und konnte die Länge der [[Astronomische Einheit|Astronomischen Einheit]] und Entfernungen zu anderen Himmelskörpern des Sonnensystems genauer bestimmen. [[Radarbild]]er liefern Informationen über die Rotationsgeschwindigkeit, Form und Oberflächeneigenschaften fester Körper, wie [[Planet]]en und Asteroiden.

== Beobachtete Objekte ==
=== Planeten ===
Folgende Planeten wurden mit Hilfe der Radarastronomie beobachtet:

* [[Mars (Planet)|Mars]] – Untersuchung des Bodens auf [[Wasser]]- und Eisvorkommen. Mit der [[Raumsonde|Weltraumsonde]] [[Mars Express]] wird der Boden bis in eine Tiefe von fünf Kilometer per Radar untersucht werden.
* [[Merkur (Planet)|Merkur]] – Messung des Abstands zur [[Erde]], der [[Rotationsperiode]] und groben Oberflächenstruktur mit größerer Genauigkeit.
* [[Venus (Planet)|Venus]] – Erste Radaruntersuchungen im Jahr 1960. Durch die Radarastronomie konnte zum ersten Mal ihre Rotationsdauer zunächst von der Erde und später von Sonden aus bestimmt werden. Mit Hilfe von [[Satellitenaltimetrie|Radarhöhenmessgeräten]] auf Weltraumsonden, von denen die [[Magellan (Raumsonde)|Magellansonde]] die erfolgreichste war, wurde auch ihre Oberfläche kartiert.
* [[Mond]] – Erste Radaruntersuchungen im Jahr 1945. Verbesserter Wert für den Abstand zur Erde (Genauigkeit im Bereich von Zentimetern).
* [[Jupiter (Planet)|Jupitersystem]]
* [[Saturn (Planet)|Saturnsystem]]

=== Asteroiden und Kometen ===
Die Technik der Radarastronomie wird auch bei der Untersuchung von Asteroiden genutzt. Mit dieser Technik kann man ihre Position, Form, Größe und Rotationseigenschaften bestimmen. Da Radarstrahlen in den Boden eindringen, kann man mit ihrer Hilfe besser die Zusammensetzung der Oberfläche studieren. Mithilfe des Radarechos und seiner [[Interferenz (Physik)|Interferenzeigenschaften]] kann man scharfe Bilder des Objektes gewinnen.

Auch [[Komet]]en wurden bereits mittels Radar untersucht. Aufgrund technischer Schwierigkeiten und der großen Entfernung vieler Kometen ist die Anzahl der mittels Radar beobachteten Kometen allerdings gering. Zu den erfolgreich mittels Radar beobachteten Objekten gehören unter anderem die Kometen [[C/1996 B2 (Hyakutake)|Hyakutake]], [[Enckescher Komet|Encke]] und [[Halleyscher Komet|Halley]].

== Siehe auch ==
* [[Beobachtende Astronomie]]
* [[Multiwellenlängen-Astronomie]]

== Literatur ==
* Bruce A.Campbell: ''Radar remote sensing of planetary surfaces.'' Cambridge University Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-58308-X
* John V. Evans, Tor Hagfors: ''Radar astronomy.'' McGraw-Hill, New York 1968

== Weblinks ==
{{Commonscat|Radar astronomy|Radarastronomie}}
{{Wiktionary}}
* [http://echo.jpl.nasa.gov/ Asteroid Radar Research] (englisch)
* [http://echo.jpl.nasa.gov/asteroids/public/current_events/hyak/hyak.html NASA/JPL Radar Telescope Observes Nucleus of Comet Hyakutake] (englisch)
* Steven J. Ostro et al.: ''Asteroid Radar Astronomy.'' {{bibcode|2002aste.conf..151O}}, [http://echo.jpl.nasa.gov/asteroids/ast3_ostro+.pdf PDF]
* [http://www.naic.edu/~nolan/radar/AUSAC.html Radar Astronomy] naic.edu

{{Navigationsleiste Astronomie Wellenlängen}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=7752691-0}}

[[Kategorie:Beobachtungsmethode der Astronomie]]
[[Kategorie:Radioastronomie]]

Radarastronomie - Versionsgeschichte

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