Радиолокация. Земля — Космос — Земля

1
127
views

Исследователи Вселенной сегодня умеют не толь­ко улавливать и переводить на доступный человеку язык световые лучи и радиоголоса космоса. Они научились сами с помощью радиолуча, направленного с Земли, «прощупывать» поверхность других небесных тел и при­нимать астрономические сигналы.

 

Еще в предвоенные годы советские ученые Л. И. Ман­дельштам и Н. Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны. В 1946 г. подобный опыт был впервые, независимо друг от друга, осуществ­лен американскими и венгерскими учеными. С помощью специального радиолокатора в направлении Луны был послан мощный радиоимпульс. Примерно через 2,5 се­кунды приборы отметили слабый ответный сигнал — «радиоэхо», отраженное лунной поверхностью. Впослед­ствии подобные опыты повторялись неоднократно. Но только в мае 1959 г. была осуществлена первая переда­ча «через Луну». Сообщение, отправленное из Англии азбукой Морзе, отразилось от лунной поверхности и было принято по другую сторону Атлантического океана в США. На следующий день опыт был повторен. Одна­ко на этот раз передача велась уже не точками и тире — у микрофона выступил директор одной из английских обсерваторий, профессор Ловелл. Его голос, «перене­сенный» радиоволнами на огромное расстояние около 800 тыс. км, был достаточно хорошо слышен на другом конце этой необычной радиолинии.

В дальнейшем передачи радиосообщений через Луну и Венеру проводились советскими учеными, а также совместно советскими и  английскими радиофизиками.

Но поверхность другого небесного тела — не просто космическое «радиозеркало». При отражении радиолуч испытывает различные изменения, зависящие от физи­ческих свойств отражающей поверхности. Поэтому, вер­нувшись на Землю, такой луч может многое рассказать о далеком небесном теле. Космическая радиолокация — активный способ научного исследования, важное допол­нение к обычным астрономическим методам. Он позво­ляет не только определять точное расстояние до косми­ческого объекта в момент наблюдения, но и измерять скорость его движения, выяснять особенности собствен­ного вращения и т. п.

Физические принципы космической радиолокации ни­чем не отличаются от обычной земной радиолокации, позволяющей обнаружить в любую погоду самолеты и суда, «видеть» сквозь облака и туман, определять рас­стояния до различных объектов.

Однако в техническом отношении космическая ра­диолокация намного сложнее. Главная трудность за­ключается в том, что мощность отраженного сигнала, который поступает на приемную антенну радиолокато­ра, ослабевает пропорционально четвертой степени рас­стояния. Нетрудно представить, какая требуется колос­сальная мощность передатчика и высокая чувствитель­ность приемных устройств, чтобы обеспечить успех космической радиолокации.

Поэтому не удивительно, что на первых порах по­пытки радиолокации планет оканчивались неудачей. Так, например, в 1958 г. американские ученые сделали попытку осуществить радиолокацию Венеры. В направ­лении Венеры с помощью радиосигналов был передан ряд «точек» с равными интервалами. Но хотя для экс­перимента была использована самая мощная радиолокационная установка, имевшаяся тогда в Соединенных Штатах, отраженные сигналы оказались чрезвычайно слабыми. Чтобы «выловить» их из океана помех, попро­бовали призвать на помощь кибернетику. Специальные счетные машины сортировали поступавшие с приемных устройств сигналы и автоматически отделяли помехи. Но, как выяснилось впоследствии, несмотря на все это, за отраженные сигналы были приняты случайные шумы.

И только в 1961 г., одновременно в Советском Союзе, США и Англии удалось провести первые успешный опыты радиолокации Венеры. В нашей стране эти опы­ты осуществлялись с помощью уникальной радиолока­ционной установки, специально созданной для радио­зондирования далеких небесных тел.

В дальнейшем советскими учеными была осуществ­лена радиолокация и ряда других планет солнечной си­стемы: Меркурия, Марса и Юпитера.

У известного американского писателя Рэя Брэдбери есть фантастический рассказ, герои которого совершают полет на космическом корабле по направлению к Солнцу.

Они делают попытку с помощью специального приспо­собления «зачерпнуть» сгусток солнечного вещества, ко­торое собираются доставить па Землю для лаборатор­ных исследовании.

Разумеется, это — чистая фантазия, ибо температура нашего дневного светила слишком велика для того, что­бы ее мог выдержать материал космического корабля. Но то, что невозможно для корабля, вполне возможно для радиоволн.

Радиосигналы, направленные с наземных станции, уже не раз «прикасались» к дневному светилу и, отра­зившись от слоев внутренней короны, возвращались об­ратно. Анализ таких сигналов может сыграть важную роль в изучении солнечных явлений.

Радиолокационный метод исследования небесных тел имеет весьма широкие перспективы. Радиоэлектроника быстро развивается, растет мощность передатчиков, чувствительность приемников, совершенствуются методы борьбы с помехами. И, видимо, уже в сравнительно недалеком будущем станут возможными радиолокацион­ные исследования дальних планет, а также спутников Марса и Юпитера.

На помощь обычным радиоустройствам пришла ла­зерная техника. Проведены первые успешные опыты но локации Луны с помощью тонкого оптического луча, созданного квантовыми генераторами. Преимущество такого метода состоит в том, что лазер позволяет скон­центрировать большую энергию в очень узком пучке.

 

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем форуме о космосе.

Комаров В. Н. «Увлекательная астрономия» 1968 год. «Наука»

 

1 КОММЕНТАРИЙ

  1. Очень интересная статья. Спасибо. И фантазия на пустом месте не бывает…

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here