Get Adobe Flash player
социальная сеть писателей
 Задача, которая стояла перед радиофизиками

Просмотров: 852


Задача, которая стояла перед  радиофизиками

 

Теперь вернемся к задаче, которая стояла перед  

радиофизиками, создавшими локатор для посылки и надежного  

приема сигнала, отраженного от Венеры. Как мы видели, наши 

физики находились в положении в миллиард раз более  

тяжелом, чем создатели радиолокаторов времен второй мировой 

войны. А для достоверного обнаружения отраженного сигнала 

порция энергии оставалась по существу той же. 

Первый и самый естественный способ увеличения  

мощности отраженного сигнала — увеличить мощность  

передатчика. Мощность передатчика, использовавшегося советскими 

радиофизиками из Института радиотехники и электроники 

АН СССР в 1961 году, составляла 250 млн. вт на единицу 

телесного угла. Это примерно в 1000 раз больше, чем у  

наиболее мощных радиолокаторов, использовавшихся во время 

второй мировой войны. 

Второй способ увеличения отраженного сигнала, который 

попадет на вход приемника, — увеличить площадь приемной 

Большой радиотелескоп в Джодрел Банк (Англия). 

антенны. Площадь обычной локационной антенны равна 10— 

15 м2. Увеличивая ее до 400—600 м2, мржно, сохранив при этом 

качество поверхности антенны, увеличить энергию,  

попадающую на вход приемника, примерно в 100 раз. Представление 

о том, как выглядит такая антенна, можно получить по  

рисунку. На нем изображена антенна большого  

радиотелескопа в Джодрел Бэнк (Англия), которая была использована 

английскими радиофизиками в 1961 году при радиолокации 

Венеры, Диаметр телескопа составляет 75 ж, 

Увеличение мощности передатчика и площади антенны  

облегчает, как мы видим, задачу в сто тысяч раз. Это значит, 

что радиофизикам предстояло «увеличить» каким-то образом 

отраженный сигнал еще по крайней мере в сто тысяч раз, — 

тогда обычный радиолокационный приемник смог бы его  

заметить. 

Положение Земли и Венеры во время 

радиолокации, проведенной советскими 

радиофизиками (Институт радиотехники 

и электроники АН СССР). 

Но нужно сказать, что военный радиолокатор, задача  

которого состоит в обнаружении самолета или ракеты, и  

радиолокатор, ловящий сигнал, отраженный от Венеры, находятся 

в разных условиях. Действительно, военный радиолокатор 

должен «поймать» цель, учитывая современные скорости, за 

доли минуты, в то время как Венера длительное время  

находится «почти» на одном и том же месте. Это обстоятельство и 

было в полной мере использовано: радиолокаторы работали 

сеансами длительностью около 5 минут, измерения  

повторялись несколько дней подряд (около 10 сеансов в день). На  

рисунке показано взаимное расположение Венеры и Земли во 

время работы советских радиофизиков. Длительная работа 

радиолокатора и позволила «накопить» энергию отраженного 

сигнала до величины значительно большей порогового  

значения. 

Мы не будем приводить подробности этого сложного  

эксперимента, выполнение которого было под силу только  

большому коллективу радиофизиков в стране с высоким уровнем 

развития электроники и радиофизики. Отметим лишь, что  

измерения, проводившиеся независимо учеными СССР, США и 

Англии, дали почти совпадающие значения астрономической 

единицы. Точность ее определения, достигнутая в США, 

немного выше, точность у английских радиофизиков в четыре 

раза ниже, чем у советских радиофизиков. Однако  

американские физики не полностью учитывали ошибки, связанные с 

неточным знанием радиуса Венеры, и ошибки, связанные 

с неточным знанием поправок к траектории ее движения. 

В заключение приведем некоторые цифровые данные,  

характеризующие этот космический эксперимент: мощность  

сигнала от советского передатчика, попадавшего на всю  

видимую поверхность Венеры, составляла около 15 вт (мощность 

небольшой электрической лампочки). Приемник у  

радиофизиков из Института радиотехники и электроники АН СССР мог 

в течение 5 минут обнаружить сигнал мощностью 10~23 вт на 

квадратный метр площади антенны. 

Второй вопрос, на который была сделана попытка дать  

ответ во время радиолокации Венеры, состоял в следующем: 

нельзя ли, анализируя отраженный сигнал, определить, с  

какой скоростью вращается Венера? 

Венера окружена густой атмосферой, которая не  

позволяет обычными оптическими приборами разглядеть ее вращение, 

как это удалось сделать, наблюдая Марс. Если атмосфера 

Венеры не слишком отличается от земной, то относительно 

длинные (по сравнению с оптическими) электромагнитные 

волны пройдут через атмосферу Венеры, отразятся от ее  

поверхности « -принесут на Землю информацию о скорости  

движения этой планеты. 

Прежде чем описать, как был проведен этот эксперимент, 

напомним об одном физическом эффекте, носящем название 

эффекта Допплера. Было установлено: если источник  

излучения движется, то наблюдатель -регистрирует частоту  

излучения отличную от той, которая излучается. При движении  

источника на наблюдателя частота выше, при движении от  

наблюдателя — ниже. Эгот эффект имеет место при излучении 

и звуковых -и электромагнитных волн. Сдвиг частоты тем  

больше, чем больше скорость движения -источника. Скорость  

движения источника при этом нужно сравнивать со скоростью 

распространения излучения. Для звуковых волн — это  

скорость звука, для электромагнитных — скорость света. 

При наблюдении сигнала, отраженного от движущегося 

космического объекта, тоже проявляется эффект Догсплера. 

Поэтому при радиолокации Венеры учитывалось и вращение 

Земли и скорость изменения расстояний между Землей и  

Венерой. В радиотехническом отношении это означало: если  

передатчик работал на частоте 700 млн. колебаний в секунду 

(длина волны около 50 см), то приемник, ловивший  

отраженный сигнал, нужно было настраивать на частоту,  

отличающуюся от частоты передатчика на поправку, соответствующую 

эффекту Допплера. Величина поправки достигала 65 тыс.  

колебаний в секунду (65 ъгц)* 

Но эта поправка относилась к движению Венеры как  

целого. Как же решать вопрос о скорости вращения Венеры? 

Дело в том, что разные части поверхности Венеры по  

отношению к приемнику на Земле имеют разные скорости. Часть 

поверхности, которая при вращении Венеры-приближается к 

земному наблюдателю, должна за счет эффекта Допплера  

давать более высокочастотный отраженный сигнал. 

Расщепление сигнала, отраженного от вращающейся Венеры. 

А та часть поверхности Венеры, которая удаляется, — более 

низкочастотный. Если Венера вращается достаточно быстро, 

то, послав на ее поверхность сигнал одной частоты, физики 

должны были получить отраженные сигналы, частоты которых 

значительно отличались бы друг от друга. 

Тщательный анализ, проведенный советскими  

исследователями, показал, что спектр (состав) частоты отраженного 

сигнала состоит из одной частоты значительной мощности  

(узкополосная составляющая сигнала) и добавочных Частот, так 

называемых широкополосных составляющих сигнала.  

Узкополосная составляющая представляет собой отражение от пятна 

на поверхности размером примерно в 1/10 радиуса Венеры, 

которое находится ближе всего к Земле и почти не движется 

в направлении Земля — Венера. Широкополосная  

составляющая образовалась в результате отражения от всей  

поверхности планеты и сдвига частоты из-за эффекта Допплера. 


купить электронные книги
Дата публикации:  3-11-2013, 09:26


Кабинет поиска книг



   
 

Блок последних новостей

  • Искусство авангарда – МАГМА

  • Музей как и искусство в целом является неотъемлемой частью культуры общества. С момента зарождения...

  • Чему способствовало появление автомобилей

  • Транспорт непременно является неотъемлемой инфраструктурой как малых так и больших городов. Еще с...

  • Вещи которые не выходят из моды

  • Каждая женщина желает быть стильной и очень модной, мода как и многие формы искусства зародились...

  • Как правильно подобрать кафе в Москве для поминок

  • Быстрая организация похорон для родных умершего всегда является крайне кропотливым делом. Часто...

  • Ремонт и правильный подбор фирм и подрядчиков

  • У многих из нас постоянно появляются проблемы, связанные с тем, что мы никак не можем сделать...

  • Что же такое исполнительство песен и кавер группы в современном тренде

  • Музыка является неотъемлемой частью общества и культуры. Еще с давних времен люди задумывались о...

  • Открытка как способ привлечь внимание человека

  • Стараясь поздравить нашего любимого человека мы стараемся сделать это оригинальным и интересным...

  • Компания Google ускорила обучения нейронных сетей

  • Компания Google ускорила обучения нейронных сетей. Они используют использует старые видеоигры и...

  • Магазин приложений Firefox OS закрывается

  • Firefox Marketplace, официальный каталог приложений для Firefox OS, окончательно прекратил работу в...

  • Чип MIT сократил энергопотребление нейросети на 95%

  •     Искусственная нейронная сеть, по структуре и принципу работы похожа на биологические...

  • О книжном издании и как купить правильную книгу

  • Как же многие из нас любят кино или хорошую книгу написанную по мотивом известий саги. Особенно нам...

  • Отдых с казино в онлайн режиме

  • При активном отдыхе мы часто ищем чем занять себя как в выходные так и в будничные дни. Для этого...

  • Какое значение казино играет для интернета

  •   Сегодня мало людей посещающих страницы интернета не знакомы вирусные ролики в которых мы...

  • Какие купить сейфы

  • Изготавливаются сейфы с целью различного назначения, к примеру, если вы приобрели ружье или...

  • Ремонт холодильника от супер-сервиса

  • Холодильник является незаменимым бытовым прибором, поэтому в случае его поломки необходимо сразу же...

  • Ремонт холодильников по низкой цене

  • Ремонт холодильников всегда был достаточно популярной услугой, ведь данный бытовой прибор имеется в...

  • ТОП 5 ценных советов при игре на онлайн автоматах

  • Вести беззаботную весёлую игру на онлайн автоматах может каждый мужчина или девушка. Но иметь...

  • Волшебная миры Толкиена- Средиземье

  •     Общая характеристика.    Джон Рональд Толкиен - писатель и филолог...

  • Что же такое кино искусство

  • Собираясь классно провести свои выходные мы устроившись поудобней включаем свой любимый фильм или...

  • За качество iPhone будет отвечать искусственный интеллект

  • Все айфоны собираются в Foxconn, до настоящего момента у Apple вообще не возникало проблем с данным...

  • Мы в FaceBook

    Мы Вконтакте


    Мы в Одноклассниках



    Карта сайта