Radar a Földről és az űrből

A radar alapú képalkotáskor a radarműszer egy rövid rádióimpulzussal, akár egy vaku, „megvilágítja” a célterületet (akár egy egész bolygót is), majd rögzíti a visszaverődött jeleket.

A fehér fényű vakuval (vagy napfénnyel) készített fényképekkel ellentétben a radarképen csak egy hullámhosszon (azaz egyetlen „színben”) látható a felszín.

A radarképet a visszavert jelek két fő tulajdonsága alapján hozzák létre: az intenzitásából (fényességéből) és az időpontjából (fázisából). A távolabbról visszavert jel később érkezik vissza, az a képen is odébb lesz. Hogy a bolygó közepétől számítva melyik oldalon, azt a Doppler-eltolódás mutatja meg. A bolygó felénk forgó és tőlünk távolodó oldala a visszavert jelnek eltérő irányban változtatja meg a hullámhosszát. Mivel nincs szükség napfényre, és a radarjel áthatol a felhőkön (álljanak kénsavból vagy vízből), radarral készülhet kép a felszínről sötétben és felhőborítás mellett is. A 305 m átmérőjű Arecibói Rádiótávcső és a Magellan-szonda is a 12,6 cm hullámhosszt (2380 MHz) használta a megfigyelésekre.

Az 1980-as évektől már az Arecibói Rádiótávcsővel is 1–2 km-es felbontású képeket lehetett a Vénuszról készíteni. Ezek a megfigyelések 2020-ig folytatódtak, amikor a rádiótávcső elöregedett anyaga miatt összeomlott – ma már múzeum.

Az űrszondás radartérképezéshez a megfelelő felbontáshoz nagy (több km-es) antenna kellene. Ennek hiányában a radar úgy van kialakítva, hogy „szimuláljon” egy hatalmas antennát: ahogy pályáján kering a bolygó körül, hosszú ideig ugyanazt a területet figyeli meg, és a pályáján végigjárt út lesz az antenna „virtuális” mérete. Ezt szintetikus apertúrájú radarnak (SAR) nevezik. A SAR oldalirányban küldi jeleit, így a képeken radarárnyékok is látszanak.

1990-től a Magellan űrszonda SAR radarja készített felvételeket a felszínről, amíg majdnem a teljes bolygót kb. 100 m-es felbontással feltérképezte. Közben kb. 20 km-es felbontású domborzati térképet is készített radar magasságmérője segítségével. Mindmáig (2023) ezek a legjobb felbontású képek a Vénuszról. A Magellan alapvető eredményeit 1992-ben publikálták, ez alapján kezdték el a bolygó részletes geológiai térképezését, a felszínt 62 db, 1:5 milliós méretarányú térképszelvényre bontva (Tanaka és mtsai 1993). 2019-ig ezekből 34 készült el. Herrick és mtsai 2012-ben a sztereóban (jobb oldalról és bal oldalról is) lefényképezett területekről a korábbinál jobb felbontású DTM-et készített.