Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Радиолокация Луны, теоретически обоснованная в СССР в работах Л. И. Мандельштама и Н. Д. Лапалекси, впервые осуществлена в 1946 (Венгрия, США). Спустя 15 лет в Великобритании, СССР и США были получены эхо-сигналы от Венеры, к-рая ближе др. больших плаиет подходит к Земле. Чувствительность радйолокац. установок позволяет исследовать также Меркурий, Марс, Юпитер, Сатурн, их спутник», малые планеты (напр., Икар, Эрос) и кометы в периоды их сближения с Землёй. Радйолокац. исследования солнечной короны были начаты в 1959 (США).
В радйолокац. исследованиях небесных тел используются те же физ. принципы, к-рые лежат в основе обычной наземной радиолокации. Интенсивность радиоволн прн радиолокации ослабляется обратно пропорционально четвёртой степени расстояния до исследуемого объекта. Из-за огромной величины межпланетных расстояний радиолокаторы, используемые для
исследования небесных тел, имеют антенны больших размеров и мощные передатчики. Напр., радиоло-кац. установка Центра дальней космич. связи в Крыму имеет антеииу с диаметром гл. зеркала 70 м и оборудована передатчиками с мощностью непрерывного излучения неск. сотен кВт и а волне 39 см и 6 Cm (см. Антенна радиотелескопа).
По сравнению с др. физ. методами исследования небесных тел радиолокация позволяет очень точно измерять расстояние от антенны радиолокатора до исследуемого объекта по запаздыванию отражённых объектом радиоволи. Благодаря этому Р. а. сыграла решающую роль в определении абс. размеров Солнечной системы, уточнив значение астрономической единицы (а. е.— ср. расстояние Земли от Солнца). По этим данным, 1-а. е.= 149597870±2 км.
В то же время анализ радиолокац. измерений показал, что и после внесения поправки в величину а. е. остаются значит, регулярные расхождения между фактическим и эфемеридным (вычисленным иа основе оптич. наблюдений) положением планет относительно Земли. достигающие неск. сотен км. Для устранения расхождений была создана релятивистская теория движения планет земной группы, учитывающая данные радиолокац. наблюдений планет. Эта теория обеспечивает вычисление взаимных положений планет с погрешностью 1—3 Kai, что в 100 раз превышает точность прежних расчётов, основанных только на оптич. наблюдениях (СССР, США).
Уточнение взаимных положений плаиет сделало возможным ие только вывод искусств, спутников иа орбиты вокруг планет, ио и доставку спускаемых аппаратов межпланетных станций в заданный район их поверхности. Высокая точность радиолокац. измерений была использована также для проверки теории тяготения Эйнштейна {4-й проверки общей теории относительности, предложенной И. Шапиро (I. Shapiro)].
При радиолокации непосредственно измеряется расстояние до ближайшей к наземному наблюдателю (антенне радиолокатора) точки поверхности планеты (центра видимого диска планеты), в то время как положение центра масс планеты определяется теорией движения планет, уточняемой в процессе самих измерений. Благодаря этому появляется возможность определить радиус планеты в этой точке. Вращение плаиет (Марса, Меркурия) позволяет исследовать рельеф их поверхности вдоль экватора между тропиками. Профиль высот поверхности Марса, полученный сов. исследователями по наблюдениям 1980, изображён на рис. 1. Трасса измерений прошла по склону гигаитско-
L
in IV
/ I
Ч 1 УХҐ U Vl P I {/// I 4
till- IlJ її! ! J_l. I I Il <1 I I I 1 1-1-1 1 , , I , , , , I ,
50
100
150 200
Долгота
250
300
350®
Рис. 1. Профиль высот поверхности Марса вдоль 21° северной широты. Горные массивы: I — Фарсида, II — Олимп, III — Элизий, IV — Большой Сирт. Низменности: V — Хриса, VI — Амазонис, VII — Исида.
го вулкана Олимп (II), где отклонение достигло
17,5 км.
Применение радиолокац. методов (наряду с др. радноастр. методами) оказалось очень плодотворным в исследованиях Венеры. Поверхность этой планеты закрыта плотной атмосферой, непрозрачной в видимых, УФ- и ИК-лучах. Поэтому оптич. методами не удавалось установить период вращения Веиеры и выяснить физ. условия на её поверхности. В то же время для радиоволи дециметрового диапазона атмосфера Веиеры оказалась прозрачной, что позволило получить достоверные сведения о её поверхности.
Для определения периода и направления вращения Венеры использовано различие лучевых скоростей отд. участков вращающейся поверхности, к-рое приводит благодаря Доплера эффекту к уширению спектральной линия отражённых сигналов. Величина этого уширеиия пропорц. угл. скорости вращения планеты относительно наземного наблюдателя. Это вращение складывается из собств. вращения планеты в ииер-циальной системе координат и переносного движения системы координат относительно наземного наблюдателя. Результирующее изменение модуля угл. скорости вращения Веиеры относительно наземного наблюдателя, вычисленное для неск. значений периода вращения планеты, представлено иа рис. 2. На этом же графике нанесены эксперим. точки, полученные по
I 111 і J J11 I I ] I ¦ І ірті M 11 M I I И И I I I 11 IIVI ЦІШ'ф n"f І[ГПТ| Л'<[ f I мТ{_
