Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Прямые измерения






    Прямые методы измерения параметров магнитосферы включают стратосферные

    исследования, ракеты и спутники. Как правило, это измерения комплексные, каждый

    аппарат имеет на борту целую группу приборов, и поэтому в данном разделе, в отличие от

    предыдущих, мы не можем выделить какое-то одно научное направление. На отдельном

    сайте мы дадим описание нескольких комплексных проектов.

    Стратосферные исследования исторически наиболее древние: собственно уже на

    первом полете аэростата открытого типа, шарльере, его изобретатель парижский

    профессор Шарль проводил измерения температуры воздуха и атмосферного давления

    (1883г.).

    Ракетные исследования начали развиваться в послевоенное время с появлением

    соответствующих средств подъема. В СССР это были в основном метеорологические

    ракеты, и попытки использовать ракеты для магнитосферных исследований не дали

    больших результатов. За рубежом были созданы научные ракетные полигоны - на Аляске

    в США и в Кируне, Швеция, европейский ракетно-аэростатный полигон ESRANGE.

    С появлением спутников многие экспериментальные группы оставили или резко

    сократили аэростатные и ракетные программы и перешли на создание спутниковой

    аппаратуры. Собственно общая или близкая по принципу действия аппаратура, как

    научная, так и вспомогательная, служебная, и объединяет все эти три направления.

    Перечислим основные группы приборов.

    Датчики заряженных частиц, начиная от простейших счетчиков Гейгера до

    сложных систем типа калориметра Григорова, составляют большую разветвленную

    группу инструментов, сведения о которых мы будем накапливать в специальном сайте

    " приборы для измерения частиц".

    Магнитометры являются непременной частью каждого спутника и каждой научной

    подвески аэростата. Они несут и чисто научную нагрузку и служат вспомогательными

    датчиками ориентации (например, отслеживая вращение аэростата). Как правило, это

    феррозондовые датчики (flux-gate magnetometers), обладающие большим диапазоном

    измерений и высокой чувствительностью.

    Электрическое поле в стратосфере и магнитосфере измерять очень важно и очень

    трудно. Трудно потому, что из-за низкой проводимости среды приходится применять

    датчики с очень высоким внутренним сопротивлением, кроме того, чтобы измерить

    слабое электрическое поле, приходится датчики разносить на расстояние до нескольких

    десятков метров. Кроме того, сам спутник вносит искажение в локальную структуру поля,

    на корпусе может накапливаться статический заряд, к тому же и само поле очень

    изменчиво. Все это создает сложности при интерпретации результатов измерений. Тем не

    менее нам известно довольно много о крупномасштабной структуре электрического поля.

    На рис 1p приводится картина распределения напряженности электрического поля

    поперек хвоста магнитосферы, измеренный на спутнике OGO-6: в центральной части

    хвоста поле направлено с утра на вечер, а на флангах - в обратную сторону, что

    соответствует конвективному переносу плазмы к Земле в центре и от Земли - вдоль

    границы с магнитопаузой.

    Полярные сияния рассмотреть сверху стало возможным сначала как побочный

    результат работы американских шпионских спутников серии DMSP, имевших полярную

    орбиту и линейку фотодатчиков, сканирующих ночную картину освещенности

    поверхности Земли.

    Позднее уже на научных спутниках были установлены специальные датчики полярных

    сияний, при этом использование ультрафиолетового диапазона позволило различать

    сияния и на дневной, освещенной Солнцем, части авроральной зоны.

    Риометр (Relative Ionospheric Opacity meter).

    Специальный радиоприемник для непрерывного измерения уровня поглощения

    космического радиошума в слое D ионосферы Земли. Используется для мониторинга

    высыпающихся а атмосферу авроральных электронов и протонов солнечного

    происхождения.

    Рис. 2. Риометр: схема, результат.

    Риометр работает в диапазоне 15-50 Мгц (стандартная частота 32 Мгц). Принцип

    работы основан на сравнении излучения, принимаемого антенной типа " волновой канал" с

    излучением шумового диода. Риометр был изобретен американскими геофизиками

    Лейнбахом и Чиверсом в пятидесятые годы и используется на десятках станций

    преимущественно в высоких широтах.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.