Radiolokatsiya - Quyosh va uning tizimi radionurlanishi

|
Quyosh va uning tizimi radionurlanishi
|
bet | 3/4 | Sana | 09.01.2024 | Hajmi | 257,5 Kb. | | #133036 |
Bog'liq Quyosh tizimining kelib chiqishi va evolyutsiyasi.Radiolokatsiya
Planetalar Quyosh sistemasidagi boshqa jismlarni radiolokatsiya usuli bilan o‘rganish katta ilmiy usuli bilan o‘rganish katta ilmiy va amaliy ahamiyatga ega bo‘ladi. masalan, Merkuriy planetasini radiolokatsion usul bilan tadqiq qilishlar shuni ko‘rsatdiki, planetaning o‘z o‘qi atrofida aylanish davri, Quyosh atrofida aylanish davridan farq qilar ekan. Uning o‘z o‘qi atrofida aylanishi Quyosh atrofida aylanish bilan bir xil yo‘nalishda bo‘lib, davri 58,6 sutka. Shuning uchun Merkuriyda Quyosh sutkasining uzunligi 176 yer sutkasiga yaqin, uni sindik davrni hisoblash formasidan davrni hisoblash formulasidan oson topish mumkin.
Umuman olganda radiolokatsiya usuli, boshqa usulga nisbatan Quyosh sistemasidagi jismni harakat tezligini va ularga bo‘lgan masofani o‘lchamda yuqori aniqlikni ta’minlab beradi. Radiolokatsiyaviy astronomiyaning asosiy formulalari.
Bizga ma’lumki radiolokatsiya usuli shundan iboratki, bunda katta quvvatli peredatchik va yo‘naltirilgan antenna yordamida o‘rganilayotgan osmon jismiga qisqa radioimpuls yuboriladi va shundan so‘ng qaytgan signalni vaqti belgilab qo‘yiladi. Agarda d-osmon jismigacha bo‘lgan masofa bo‘lsa, u holda signal Yerga 2 d(c sek vaqtdan keyin yetib keladi, bu yerda s-yorug‘lik tezligi. Planetadan d masofada Yerga qaytib kelgan signalni quvvati:
(4.6)
W- signal uzatuvchining quvvati, Aeff-antennani effektiv yuzasi, - тo‘lqin uzunligi, - kattalik antennani kuchayishini belgilaydi, ya’ni u effektiv yuzasi Aeff bo‘lgan va diagramma yo‘nalishi maksimum bo‘lgan signal quvvatini ifodalaydi. U izotrop nurlanadigan antenna signal quvvatiga nisbatan bir necha marta katta ekanligini ko‘rsatadi. ( - qaytaruvchi jismni (planetalarni) effektiv sirti, x - radioto‘lqinni qaytarish koeffitsiyenti (planetani radioalbedosi) bo‘lib, u planeta radioto‘lqinni izotrop qaytaradi deb hisoblanadi.
, n-singdirish ko‘rsatgichi, n2E; Oy uchun х0,06-0,07 пriyomnik shovqini quvvati
(4.7)
Тш - priyomnik sistemasini shovqin temperaturasi, - chastota polosasi, - signalni qayd qilish vaqti, - radiometrik yutuq.
Shunday qilib, foydali signalni shovqinga nisbati quyidagiga teng bo‘ladi:
(4.8)
Signalni topishi uchun ushbu nisbatan birdan katta bo‘lishi kerak. W-вм, A2 eff ва м2 , ва d м, Тш 0К, сек ва gerslarda o‘lchanadi. (4.8) formulani radiolokatsiya nazariyasini asosiy formudasi deb ataladi. Tarqalayotgan zondli signal va qabul qilinadigan qaytgan signal bitta atennadan boshqariladi deb faraz qilamiz. Radiolokatsiyaning bunday usuli monostatistika deb ataladi. Bistatistika usuli ham qo‘llaniladi, unda signalni uzatish va qabul qilish har-xil antenna yordamida olib boriladi. Bunday holda formuladagi A2 eff o‘rniga ko‘paytma Aeff1 Aeff2 qo‘yish kerak.
Nurlanayotgan signalni xarakteriga qarab impulsli lokatsiya va uzluksiz signal lokatsiyasiga bo‘linadi.
Planetalar radiolokatsiyasida qo‘llanadigan asosiy antennalar: Yevpatoriya, Qrimda joylashgan diametri 70 m, to‘lqin uzunligi esa 39 sm; Aresibo, Puerto Rikod joylashgan diametri 305 m, to‘lqin uzunligi esa 12,6 см; Goldstoun, Kaliforniyada joylashgan diametri 65 m, to‘lqin uzunliklari esa 3.5 ва 12,6 м, apertura sintez VLA sistemasida bistatistik rejimida qabul qiladi.
Planeta sirtidan qaytgan signal strukturasi. Faraz qilaylik nurlanish uzluksiz monoxromatik signaldan iborat bo‘lsin. Aylanma harakatda bo‘lgan planetadan signal qaytishida uning spektral Doppler effekti tufayli maksimal qaymatigacha gacha, kengayadi, bu yerda (-signalni nurlanish chastotasi, -ekvatorda aylanayotgan planetani chiziqli tezligi. Ko‘paytma 4 shu holatda vujudga keladiki, bunda planeta ekvatorida nur tezligini to‘liq diapazoni 2 ni tashkil qiladi va undan tashqari, planeta ekvatori sirtidagi nuqta limb yaqinida, chastota qiymati signalni qabul qiladi, u qayta nurlanish natijasida hosil bo‘lgan siljishiga mos keladi. Yerdagi kuzatuvchi esa chastotasi qiymatga ega bo‘lgan qo‘shimcha siljishini ko‘radi. Planeta diskida nur tezligiga teng (bir-xil) zonalari (4.4.-rasmda) vertikal polosa ko‘rinishida berilgan, unga qaytgan signalni kengaygan spektrida tor chastota polosasi muvofiq keladi. Bundan ташқари spektrni kengayish, signal spektri qiymati ga teng chastotada siljishi hisobiga bo‘ladi, -Yerga nisbatan harakat qilgan planetaning tezligi.
Agarda radiolokatsiya juda qisqa impulslarda amalga oshirilgan bo‘lsa, u holda planeta sirtidan qaytgan signal vaqt bo‘yicha uzunroq bo‘ladi, chunki, planetani har-xil qismidan qaytgan to‘lqin Yerga bir vaqtda yetib kelmaydi. Birinchi bo‘lib radar ostidagi nuqtadan signal yetib keladi (ya’ni Yer yuziga yaqin bo‘o‘lgan planeta sirti nuqtasidan). Shundan so‘ng har bir vaqt mobaynida planeta ko‘rinma diski aylanasidan signal kelib turadi, natijada aylana radiusi vaqt bo‘yicha oshib boradi. Impuls uzunligini maksimal oshishi (planeta limbidagi nuqtalar uchun) t2Rс; R-planeta radiusi.
Real sharoitda spektrni kengayish qiymati va impulsni cho‘ziqligi yuqoridagi formulaga asosan kamroq bo‘lar ekan. Amalda siljish chastotasi va impuls uzunligi (t planeta sirtini qaytarish xususiyatini aniqlash bilan birga, uning g‘adir budirligini ham xarakterlaydi. Tekis sirtdan qaytgan signal asosan radarni sistemasini ostki nuqtasiga yaqin oblastdan keladi, (( va (t ni qiymatlari juda katta bo‘lmaydi. Agarda bir jinsli bo‘lmagan sirtga i burchak ostida signal tushsa, u holda planetaga markaziy oblasti yo‘nalishga nisbatan radar osti nuqtasidan i burchakdan oshmagan signalni topish mumkin. Bu holda asosiy vazifani bir jinsli bo‘lmagan lokal qaytarish koeffitsiyenti bajarish mumkin.
Hozirgi paytda yangi asteroidlardan olingan natijalar bilan tanishib chiqamiz. Asteroidlar Quyosh atrofida tartibli holatda bo‘lganligidan Yer bilan to‘qnashishlarining ehtimoli juda kichikligini takidlash lozim. Tautatis 4179 asteroidi, 1992-yil noyabr-dekabr oylarida yerga nisbatan dmin3,6 mln km masofada yonidan o‘tdi. Radiolokatsiyaviy bistatistik usuli bilan olib borildi: tarqatuvchi antenna 70 m ni tashkil qildi. Yevpatoriyada qurilgan, qabul qiluvchi antenna diametri 100 m li Effelsbergda qurilgan. Ushbu antennalar 3,5 va 6 sm uzunlikda ishladi. qaytaruvchi signal tarkibida nozik dopler effekti borligi topildi. Markaziy chastota spektrida tebranish davri 14 sekundga teng. Ushbu hodisa asteroidni tashkil qilgan ikkita bo‘lagida hosil bo‘lgan signal interferensiyasi natijasida sodir bo‘ladi. O‘lchamli 2,5 va 1,5 km, bir-biri bilan kontaktda bo‘lgan ikkita dumaloq parcha bo‘laklari, umumiy og‘irlik markazi atrofida R(7 sutka davr bilan sinxron aylanma harakatda bo‘ladi. [DAN, 1995, 342, 480]. Geografos 1620 asteroidi, radiolokatsion natijalariga asosan, noto‘g‘ri (do‘mboq) bo‘lmagan shaklga ega bo‘lib, o‘qlar nisbati (2,76 teng. Bu Quyosh sistemasidagi ko‘proq cho‘zilgan obyektlardan biri hisoblanadi.
Aresibodagi radiolokator qurilmasi yordamida Kleopatra 216 asteroidi o‘rganildi. Yerdan uzoqligi 171 mln.km masofani tashkil qiladi. Asteroid o‘lchami 217x94 km ga teng. Ushbu asteroid 1880-yilda ochildi, ammo uning aniq shakli hozirgi davrgacha topilmadi. Radiolokatsiya usuli shuni ko‘rsatdiki, Kleopatra asteroidi g‘ajigan suyak shakliga o‘xshaydi va juda yuqori qaytarish koeffitsiyentiga ega bo‘lgan radioto‘lqindan iborat (rasm 4.6). Asteroid tarkibi hammadan ko‘proq metall va temir-nikel qotishmasidan iborat, ya’ni temir meteortiga o‘xshash bo‘ladi.
Rasm 4.6. Kleopatra asteroidini radiolokatsion tasviri.
Quyosh sistemasiga qaytish davrida, kometalarning uzluksiz modda yo‘qotishi, ularning asta-sekin yemirilishiga olib kelib, bu jarayon Quyoshning va massiv planetalar (Yupiter va Saturn) ning gravitatsiya kuchlari ta’sirida, shuningdek kometalarning asteroidlar bilan to‘qnashuvlari tufayli kometalar tezlanishi mumkin.
Shunday qilib, kometalarni o‘rganish natijasida ular mustaqil, osmon jismi ekanligi, ammo Quyosh sistemasida nisbatan abadiy bo‘lmagan a’zolari mavjud ekanligini hamda yemirilishi tufayli planetalararo fazoni meteor materiya bilan to‘ldirib turuvchi osmon jismlari ekanligi to‘g‘risidagi tasavvurlarga ega bo‘lish kerak. Yerni kometalar bilan uchrashish ehtimoli juda kichik bo‘o‘lib, ular Yer uchun butunlay xavfsizdir.
Quyosh. Quyoshni radiolokatsiya usuli bilan kuzatish ma’lum qiyinchilik tug‘diradi, chunki u Quyoshning xususiy radionurlanishi qaytgan impuls intensivligidan 2-3 tartibga kuchliroq bo‘lishi mumkin. Nkr sathni yuqori sathda joylashishi uchun N( ((, to‘lqin zontini uzunroq qilib tanlash zarur, aks holda Quyosh tojida to‘lqin qaytguncha kuchli yutilish sodir bo‘ladi. Birinchi tajriba Djeymson tomonidan ((7,8 to‘lqin uzunligida 1961-1969-yillar orasida o‘tkazildi. Zontlash signaliga nisbatan 4 kGs chastotaga siljigan qaytgan signal olindi. Kuzatilgandagi siljish qaytgan qatlam yo‘nalishi bo‘yicha kuzatuvchini 16 km(s tezlik bilan qilgan xarakatiga mos keladi. Ushbu tajriba-birinchi bo‘lib to‘g‘ri "Quyosh shamolini" borligini isbotlab beradi va u Quyosh tojidagi plazmani yuqori tezlikda oqimini ko‘rsatadi. Bir vaqtni o‘zida qaytgan signal spektrini 70 kGs gacha kengayishi kuzatildi. Shunday qilib, tojda tezligi 300 km(s gacha bo‘lgan turbulent harakat mavjud ekan.
|
| |