Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
20 25 ЗО
Октябрь
5 Ю 15 20 25' 30 5 Ноябрь
10 15 20 25
Декабрь
Рис. 2. Определение периода и направления вращения Венеры по наблюдениям вариаций уширения спектра отражённых волн. Кривые представляют изменение модуля угловой скорости О видимого вращения Венеры, вычисленное для ряда значений периода T в предположении, что ось вращения планеты перпендикулярна плоскости её орбиты. Экспериментальные точки лучше всего согласуются с кривой, соответствующей обратному вращению Венеры с периодом около 300 сут.
наблюдениям уширения спектра отражённых сигналов (СССР, 1962). Наблюдавшееся вращение имеет минимум вблизи ниж. соединения, что указывает на обратное вращение планеты. Вариации ширины спектра соответствуют периоду вращения ок. 300 земных суток. Дальнейшее уточнение периода н ориентации оси вращения было проведено по «наблюдению за радиояркими» областями её поверхности. Ось вращения Веиеры почти перпендикулярна к плоскости эклиптнкя. Данные, полученные в СССР и США, указывают на то, что период вращения Веиеры несколько меньше значення 243,16 сут, при к-ром Веиера в каждом ниж. соединении должна быть обращена к Земле одной и той же стороной (т. н. синодич. резоиаис).
Для исследования усреднённых по поверхности характеристик отражения плаиет используют как спектральные измерения, так и измерении, построенные на разделении отражённых сигналов по времени их запаздывания. В основе 2-го метода лежнт то, что волновой
217
РАДИОЛОКАЦИОННАЯ
РАДИОЛОКАЦИОННАЯ
фронт излучения, падающего по лучу зрения 1 (рис.
3), постепенно «освещает» всё видимое полушарие планеты, начиная от ближайшей к наземному наблюдателю точкя О, н отражённое излучение запаздывает в соответствии с расстоянием даииого участка поверхности.
дываиию и частоте позволяет получать изображение поверхности планеты. С помощью крупнейших радиоло-кад. установок (Аресибо и Голдстои, США) получены изображения отд. участков обращённого к Земле в период сближения полушария Веиеры с пространственным разрешением 10—20 км и несколько выше.
рис. 3. распределение энергии отражённых Венерой воля (вертикальная ось) по лучу эрения (горизонтальная ось у). Начало координат соответствует ближайшей к наземному наблюдателю точне поверхности планеты (центру диска). Резний максимум в начале координат свидетельствует о наличии веркального блика в центре диска планеты.
1000 1500 км
Распределение энергии отражённого Веяерой излучения, полученное этим методом в 1962, представлено иа рис. 3. Резкий максимум в точке, соответствующей центру диска планеты, говорит о наличии зеркального блика, присущего гладким поверхностям (заметим, что в оптич. диапазоне поверхности планет рассеивают диффузно). Величина коэф. отражения поверхности (0,12—
0,18) такая же, как и у земных скальных пород иа силикатной основе. Т. о., была установлена природа отражающей поверхности Венеры, подтверждённая прямыми измерениями со спускаемых аппаратов.
Хотя одиночные антенны ие обладают той разрешающей способностью, какую имеют оптич. телескопы, разделение отражённых сигналов одиоврем, по запаз-
Рис. 4. Схема радиолокационной съёмки с космического аппарата: 1 — линии равных запаздываний (концентрические окружности с центром под спутником) и равных доплеровских емеше* ний (гиперболы) в диаграмме направленности антенны бокового обзора; 2 — след диаграммы направленности антенны радиовысотомера .
218
рис. 5. Радиолокационное изображение района гор Максвелла на Венере, полученное космическими аппаратами «Венера-15», «Венера-16». Вверху приведён высотный профиль поверхности по трассе, отмеченной белой линией (отсчёт высоты ведётся от центра планеты). Изображённый фрагмент поверхности имеет длину 1100 км, ширину 150 км.
Рис. й. Фрагмент карты гор Максвелла с кратером Клеопатры. Карта составлена из отдельных полос ежедневной съёмки
поверхности Венеры с космического аппарата.
В 1980 с помощью радивысотомера, установленного на космич. аппарате «Пионер-Венера» (США), проведена съёмка поверхности Венеры с разрешением я 100 км. В 1983—84 радйолокац. съёмку всего сев. полушария Венеры выше 30° выполнили сов. космич.,аппараты *Венера-15» и «Веяера-16», Радйолокац. станция бокового обзора с синтезом апертуры (см. Апертурный синтез) иа искусств, спутнике Веиеры обеспечила пространственное разрешение 1—2 км (при съёмке с высот 1000—2000 км).
С помощью передатчика и аитепны, установленных на спутнике, радиоволнами «освещается» нек-рый участок ADBG поверхности сбоку от трассы полёта (рис. 4). Элементы поверхности в пределах диаграммы направленности антенны находятся иа разном расстоянии и движутся с разными радиальными скоростями при наблюдении их со спутника. Напр., точка А находится ближе, чем точка В, и отражённые ею сигналы будут приняты раньше. С др. стороны, точка G приближается к аппарату к отражённые ею сигналы вследствие эффекта Доплера будут выше по частоте, чем снгиалы, отражённые точкой D1 к-рая удаляется. Это и используется для разделения радиоволн, отражённых отд. элементами поверхности, и построения изображения.
