Get Adobe Flash player
 Задача, которая стояла перед радиофизиками

Просмотров: 706


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

  • Новое казино Х

  • Сегодня многие из азартных людей считают, что играть в казино крайне рискованное дело особенно в...

  • Где можно купить книгу "Ночной дозор"

  • В основе сюжета книги лежит сюжет: Под покровом ночи лучше не выходить на улицу, ведь там помимо...

  • замечательная книга Дэн Брауна "Инферно"

  • В больнице очнулся Профессор Лэнгдон. Из его памяти стёрлись последние два дня, это дало старт...

  • О фантастике в целом

  • Самый интересный жанр, который так часто используют в кинематографии и бумажных произведениях, это...

  • Незабываемый полет на воздушном шаре

  • Все мы любим приключения и не раз лишний всплеск адреналина заставлял нас испытывать восторг и вкус...

  • Игровой мир будущего

  • Игровой мир достаточно насыщенное место, где есть возможность проявить свой интеллект на максимум....

  • Как Эксперт Декора поможет при организации ремонта

  • Если вы решились на шаг по изменению вашего интерьера то самым правильным решением будет создание...

  • Красивая сауна в Москве с заказом онлайн

  • Планируют свои выходные мы всегда ищем место где можно хорошо провести время с друзьями или где-то...

  • Заправка системы кондиционирования авто

  • На сегодняшний день машина стала самым важным помощником для нас и нашего дома. Все кто купил себе...

  • Услуги грузового эвакуатора на трассе М7

  • При строительстве любых объектов или поломки автомобиля на трассе нам могут потребоваться услуги...

  • Ценность книги в ваших руках

  • Книга – как много спрятано в этом слове и его значении. С самого зарождения цивилизованного...

  • Главные советы при построении бизнеса

  • Начиная свой бизнес мы стараемся просчитать все нюансы и риски которые ждут нас на этом нелегком...

  • Антивозрастной дневной крем как первый шаг к здоровой жизни

  •   Сегодня человечество ушло далеко в прогресс оставив суеверие и глупые догмы. К пониманию...

  • Первая помощь при плохом сне

  • Каждый раз когда мы ложимся спать мы даже не можем представить насколько наш сон может быть крепким...

  • Уход за лицом и телом как и новые формы омоложения

  • Уход за лицом и телом бесспорно очень важен для нас ведь с каждым годом наше тело меняется и...

  • Советы как совершать покупки на Алиэспресс

  • На сегодняшний момент множество интернет магазинов перешли в формат интернет маркетинга, оставив...

  • Как получить курсовую работу благодаря Ботаник+

  • Школьные годы не так уж и чудесны если мы не можем быть постоянно готовы к экзаменам и...

  • Гироскутеры как возможность провести время с пользой

  • Креативный подход к жизни создал новый формат всех новых товаров, которые доступны в просторах...

  • Как выбрать правильного адвоката ОСАГО

  • Все мы не раз попадали в нелегкую ситуацию, когда юридическая помощь нужна как глоток воды. Именно...

  • Проверенные варианты бизнеса и его перевода за границу

  • Кто не мечтает начать вое дело. Очень много людей, которые планировали свой бизнес упирались в...

  • Мы в FaceBook

    Мы Вконтакте


    Мы в Одноклассниках



    Карта сайта