Дистанционное зондирование грунта Фобоса в проекте «Фобос-Грунт»

Длинноволновый планетный радар ДПР, входящий в состав комплекса научной аппаратуры проекта «Фобос-Грунт», предназначен для дистанционного зондирования поверхности и подповерхностной структуры грунта Фобоса методом импульсного радиозондирования вдоль трассы полета космического аппарата (КА) «Фобос-Грунт».
Основной целью эксперимента является выявление глубинной структуры Фобоса, исследование рельефа и шероховатости поверхности Фобоса, оценка диэлектрических свойств грунта на разных глубинах вдоль трассы полета КА. Одновременно прибор ДПР может быть использован в качестве альтиметра больших высот 15-150 км для обеспечения данными о высоте полета КА над Фобосом при решении навигационно-баллистических задач.
Длинноволновый планетарный радар представляет собой радиолокационный комплекс, предназначенный для зондирования грунта спутника Марса методом импульсного радиозондирования на частоте 150 МГц длительностью 26.6 мс, что соответствует полосе частот 50 МГц. Выбранный частотный диапазон позволит осуществить зондирование грунта Фобоса, при принятой модели поверхностного слоя, до глубин от единиц до сотен метров с разрешающей способностью не менее 2 м.
Прибор ДПР отличается от георадаров, используемых обычно для исследования покровов Земли, большим разрешением по дальности, вызванным необходимостью работать как с орбиты КА, так и с поверхности Фобоса. Режимы работы прибора предусматривают формирование сигнала в виде периодически повторяющегося одиночного импульса, состоящего из четырех периодов радиочастоты, - простого сигнала и псевдослучайной последовательности радиочастотных подымпульсов – сложного фазомодулированного сигнала. Параметры и типы излучаемых сигналов определяются постановкой задачи по зондированию структуры грунта и техническими возможностями КА.
Предусмотрено три типа экспериментов:
1) крупномасштабное зондирование с квазисинхронной орбиты вокруг Марса с расстояний от 50 до 100 км до поверхности Фобоса; ожидаемая глубина зондирования не более десятков метров.
2) мелкомасштабное зондирование с малых высот от нескольких километров до 100 м, осуществляемое при посадке КА на поверхность Фобоса; при этой схеме проведения эксперимента ожидается обнаружение объектов размером от нескольких метров и более на глубинах до 100 м.
3) глубинное зондирование с поверхности Фобоса: Зондирование возможно на глубину свыше 100 м с ограниченной зоной действия из-за неподвижности радара.