Get Adobe Flash player
 Задача, которая стояла перед радиофизиками

Просмотров: 529


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. 


Дата публикации:  3-11-2013, 09:26


Кабинет поиска книг



   
 

Блок последних новостей

  • Фотография как часть современного интернет общества

  • Дизайн, стиль, мода и классика, что может объединить эти фразы? Конечно же фотография. Мало кто...

  • Утилизация мусора, почему и как?

  • Все мы знаем, как сложно порой бывает уборщикам, которые работают на свалках и с мусорными...

  • Как найти пункт приема картона в Москве

  • Вторичное производство является самым выгодным источником сырья для будущего товара. Именно такой...

  • Как сделать оригинальный подарок

  • Любой человек и в любом возрасте хочет быть более заметным и популярным. Это порой бывает самым...

  • Как правильно подобрать подарок

  • Работая в большой организации наступает момент значимых праздников. В предпраздничные дни мы...

  • Цикл книг о Изумрудном городе

  • Каждый раз заходя на страницы поисковых систем мы ищем чтобы почитать на досуге. Этот вопрос задают...

  • Как правильно выбрать интернет магазин обуви

  • Сегодня каждый из нас пользуется практичным и удобным интернетом. Покупки или возможность просмотра...

  • А ты готов сыграть на реальные деньги с казино онлайн?

  •  А ты готов сыграть на реальные деньги с казино онлайн?   Во всем мире популярными...

  • Где можно комплекты триколор HD ?

  •  Где можно комплекты триколор HD ?   Все мы любим смотреть интересные телепередачи и...

  • Замечательные защитные коврики для любых нужд

  •  Замечательные защитные коврики для любых нужд     Делая ваш дом более, мы часто...

  • «В добрый путь, призывник»

  • 3 ноября 2016 года в МРДК «Юбилейный», прошел праздничный концерт «В добрый путь, призывник»,...

  • Накопительные водонагреватели SP-Climate

  •  Накопительные водонагреватели SP-Climate   Мало кто знает, что накопительные...

  • Как купить бетономешалку в Украине

  • Как купить бетономешалку в Украине Приобрести электробетономешалки в Украине достаточно легко...

  • Качественная пластическая хирургия

  • Каждый человек мечтает выглядеть прекрасно, и в этом может помочь огромное количество разных...

  • Где найти качественный насос

  •  Где найти качественный насос   Для всех людей важно иметь все удобства, и для всех важно...

  • Создание и разработка сайтов с нуля

  • Для всех кто решил создать свой интернет сайт, магазин или социальную сеть.     Хотим...

  • ВСЕРОССИЙСКАЯ ШКОЛА КЛУБНОЙ ИННОВАТИКИ

  •       С 26 по 29 октября 2016 года в г. Белгород проходила ВСЕРОССИЙСКАЯ...

  • Перевод документов

  • Перевод документов С самого рождения документы сопровождают людей. Так, самое первое свидетельство...

  • Курить не модно?

  • Курить не модно? История появления сигарет очень сложна и многолика, много компаний еще столетия...

  • Малогабаритная комната для подростка

  • Малогабаритная комната для подростка Комната для подростка не должна быть под завязку...

  • Мы в FaceBook

    Мы Вконтакте


    Мы в Одноклассниках



    Карта сайта