Радиоисследования планет с космических аппаратов

Радиоисследования планет с космических аппаратов

Изучение планет с помощью радиофизической аппаратуры, устанавливаемой на автоматических межпланетных станциях, занимает важное место в космических исследованиях. В брошюре рассказывается об истории радиоисследований Луны и планет с космических аппаратов, об используемых методах исследований и полученных результатах.

Брошюра рассчитана на студентов и преподавателей вузов, учителей средних школ, а также на более широкий круг читателей, интересующихся современными достижениями в области космических исследований.

Читать онлайн Радиоисследования планет с космических аппаратов


ВВЕДЕНИЕ

Полет советской станции «Луна-1» к нашему естественному спутнику в январе 1959 г. ознаменовал собой начало нового этапа исследования Луны и планет Солнечной системы. Впервые ученым представилась возможность изучения Луны со столь близкого расстояния и стала очевидной реальность исследований планет Солнечной системы в непосредственной близости от этих небесных тел.

За прошедшие двадцать лет космической эры было разработано и осуществлено много космических экспериментов по изучению Луны и планет с помощью автоматических межпланетных станций (АМС). Научная аппаратура АМС с успехом передавала на Землю данные из ближайших окрестностей Луны, Марса, Венеры, Юпитера и Меркурия. Научные приборы доставлялись и успешно работали на поверхности Луны, Венеры и Марса. Большой комплекс научных задач был решен с помощью искусственных спутников Луны, Марса и Венеры.

Огромную роль в исследовании Луны и планет с применением аппаратуры АМС играют радиофизические методы. Они позволяют получить информацию о высотной зависимости температуры и давления в атмосфере, о концентрации электронов в ионосфере планеты, данные о рельефе поверхности (с разным пространственным разрешением), о диэлектрической проницаемости, плотности и тепловом режиме грунта. Причем такие параметры, как высотные зависимости давления в атмосфере и концентраций электронов в ионосфере, а также данные о рельефе поверхности с разрешением до нескольких метров и информация о диэлектрической проницаемости и тепловом режиме поверхностного слоя, можно определить только с помощью радиофизических методов.

Для проведения радиофизических измерений используется как служебная радиотехническая аппаратура АМС, так и специально разработанная для подобных экспериментов.

Впервые радиофизический метод исследования был применен во время пролета американской АМС «Маринер-2» вблизи Венеры в 1962 г. Интересно, что полученные тогда данные о радиоизлучении планеты удалось «расшифровать» лишь спустя 14 лет, когда стали известны параметры атмосферы Венеры, включая ее химический состав.

В июле 1965 г. во время пролета около Марса американской АМС «Маринер-4» с использованием радиофизических методов были определены высотные распределения температуры и давления в атмосфере этой планеты.

Значительный прогресс в использовании радиофизических методов исследования был достигнут при получении возможности проводить измерения с помощью АМС, находящихся вблизи и непосредственно на поверхности другого небесного тела. Это стало возможным, когда советская станция «Луна-9» впервые в мире осуществила мягкую посадку на поверхности Луны, в районе Океана Бурь. В числе научных экспериментов, входивших в программу этой АМС, был и радиофизический.

Автоматическая станция «Луна-9» была создана большим коллективом инженеров и конструкторов, который возглавлял член-корреспондент АН СССР Г. Н. Бабакин. Под руководством этого замечательного конструктора были впоследствии разработаны многие станции серии «Луна», «Венера» и «Марс», в частности первые искусственные спутники Луны, станции, доставившие на поверхность нашего естественного спутника самоходные аппараты «Луноход», а также обеспечившие возвращение на Землю контейнеров с образцами лунного грунта. При непосредственном участии Г. Н. Бабакина составлялась и научная программа исследований Луны и планет с помощью космических аппаратов. Он во многом способствовал развитию радиофизических методов исследований Луны и планет с космических аппаратов, был инициатором использования штатной радиоаппаратуры АМС для проведения научных измерений.

После первых успешных космических экспериментов по радиофизическому исследованию небесных тел осуществлен ряд других, позволивших получить ценную информацию о Луне, Марсе, Венере, Юпитере, Меркурии, включая данные о температуре и плотности поверхностного слоя, о рельефе поверхности, температурном режиме подоблачной атмосферы планет и т. д.

В данной брошюре будет рассказано о методах, применяемых при проведении космических радиофизических измерений, о полученных результатах исследований Луны и планет Солнечной системы с помощью радиофизических приборов, установленных на космических аппаратах. Будет рассказано о дальнейших перспективах исследований Солнечной системы данными методами. При этом не будут затрагиваться проблемы радиофизических исследований Земли и Солнца. Поскольку Солнце как небесное тело имеет особую специфику проявления радиофизических характеристик, а дистанционные исследования из космоса Земли настолько обширны, что требуют отдельного рассмотрения (хотя методы дистанционного изучения Земли и планет имеют много общего).

ОСНОВНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ РАДИОФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Радиофизические исследования Луны и планет[1] с помощью приборов, устанавливаемых на космических аппаратах, могут быть пассивными и активными. Пассивные (или радиоастрономические) методы исследования (рис. 1) связаны с изучением характеристик собственного излучения данного объекта. Это излучение может быть по своему происхождению тепловым, и тогда его интенсивность будет определенным образом зависеть от температуры источника (точнее, от разности температур планеты и окружающей среды). В остальных случаях излучение является


С этой книгой читают
Космическая технология и производство

В брошюре популярно излагаются физические основы космической технологии и рассматриваются перспективные направления космического производства — космическая металлургия, получение полупроводниковых материалов, стекла, биологически активных препаратов и т. д., — имеющие большое народнохозяйственное значение. Рассказывается о результатах экспериментов по космическому производству во время полетов советских космических кораблей «Союз» и орбитальных научных станций «Салют», а также на американских космических аппаратах.Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.


Космические твердотопливные двигатели

Брошюра посвящена созданию и использованию космических твердотопливных двигателей. Рассматриваются некоторые типы таких двигателей, а также возможные перспективы их использования в космонавтике.Брошюра рассчитана на всех тех, кто интересуется современными проблемами космической техники.


Большой космический клуб. Часть 1

Книга «Большой космический клуб» рассчитана на широкий круг читателей и рассказывает об образовании, становлении и развитии неформальной группы стран и организаций, которые смогли запустить национальные спутники на собственных ракетах-носителях с национальных космодромов.


Сферы света [Звезды]

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Верхом на ракете. Возмутительные истории астронавта шаттла

Воспоминания американского астронавта Майкла Маллейна посвящены одной из наиболее ярких и драматичных страниц покорения космоса – программе многоразовых полетов Space Shuttle. Опередившая время и не использованная даже на четверть своих возможностей система оказалась и самым опасным среди всех пилотируемых средств в истории космонавтики. За 30 лет было совершено 135 полетов. Два корабля из пяти построенных погибли, унеся 14 жизней. Как такое могло случиться? Почему великие научно-технические достижения несли не только победы, но и поражения? Маллейн подробно описывает период подготовки и первое десятилетие эксплуатации шаттлов.


Затмение Луны и Солнца

Серия научно-популяризаторских рассказов в художественной форме об астрономических событиях.


Астрономия за 1 час

Освоение космоса давно шагнуло за рамки воображения:– каждый год космонавты отправляются за пределы Земли;– люди запускают спутники, часть которых уже сейчас преодолела Солнечную систему;– огромные телескопы наблюдают за звездами с орбиты нашей планеты.Кто был первым первопроходцем в небе? Какие невероятные теории стоят за нашими космическими достижениями? Что нас ждет в будущем? Эта книга кратко и понятно расскажет о самых важных открытиях в области астрономии, о людях, которые их сделали.Будьте в курсе научных открытий – всего за час!


99 секретов астрономии

В этой книге спрятано 99 секретов астрономии. Откройте ее и узнайте о том, как устроена Вселенная, из чего состоит космическая пыль и откуда берутся черные дыры. Забавные и простые тексты расскажут о самых интересных астрономических явлениях и законах. Да здравствует наука БЕЗ занудства и непонятных терминов!


Ангелы острова Терраглорис
Жанр: Фэнтези

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Кураж

Автор рассказывает о судьбе двух братьев - Петра и Павла - артистов цирка, которые во время Великой Отечественной войны стали активными участниками борьбы с фашистскими захватчиками. Роман написан в остросюжетной форме.


Славянский викинг Рюрик. Кровь героев

Захватывающий боевик об основателе Русского государства, который был не скандинавом, как утверждают норманисты, а славянином. Художественная реконструкция самого загадочного периода родной истории – героической и кровавой эпохи князя Рюрика.За бессмертную славу, за власть, за великое будущее всегда приходится платить большой кровью. И Князь-Сокол расплатился с богами сполна. Вся его жизнь – жестокая схватка с судьбой, беспощадная война с заклятыми врагами Руси – саксами и данами, дальние походы во главе дружины славянских викингов.


Словен. Первый князь Новгородский

Новый исторический боевик от автора бестселлеров «Князь Игорь», «Князь Гостомысл» и «Князь Русс». Продолжение грандиозной эпопеи о легендарной предыстории Руси, о грозной и кровавой эпохе становления славянской цивилизации, о великих вождях, правивших задолго до Рюрика. Первый роман об основателе Новгорода князе Словене, чей род властвовал над Северной Русью многие столетия.Он продолжил славную миссию князя Русса, расширив славянские земли до Полуночных морей и проложив путь к несметным богатствам Гипербореи.