Вплив запуску і функціонування РКТ на поширення радіохвиль
Запуск і функціонування виробів РКТ впливають на поширення радіохвиль від КХВ- до НВЧ-діапазону. При цьому можлива зміна практично всіх параметрів сигналу: зміна рівня сигналу, поява розсіювання і багатопроменевості, зсуви частоти і зміни часу поширення модів сигналу, обертання площини поляризації. Частина явищ, пов’язаних із зміною параметрів електромагнітних хвиль, що реєструються, під дією запусків РКТ, була розглянута раніше, тому тут подані матеріали, які ще не розглядались. 454 Вимірювання рівня електромагнітних шумів в діапазоні 10 Гц – 9 кГц проводились в Північній півкулі в сел. Стєкольний Магаданської обл. під час маневру на орбіті “Space Shuttle” над островом Тасманія. Аналіз рівня електромагнітного фону в смузі шириною 1 Гц на ряді фіксованих частот показав , що через 2с після початку роботи двигунів “Space Shuttle” спостерігалось значне зниження рівня фону у смузі частот 20 Гц – 1 кГц на протязі 1 хвилини. Падіння рівня фону найбільш чітко помітно в нижній частині досліджуваного діапазону. Через 10 хвилин рівень шумів у всьому досліджуваному діапазоні відновився до вихідного стану (рис.7.2). Як свідчать графіки на рис.7.2, рівень шумів цього діапазону характеризується високою стабільністю. Падіння рівня шумів пов’язане із зміною показника заломлення і коефіцієнта поглинання в “іоносферній дірі”: поширення радіохвиль через область пониженої концентрації, розташовану поблизу максимуму шару F2, аналогічне їх проходженню через розфокусуючу лінзу.
Рис.7.2. Регістограма КХВ-шумів в магнітосполученій точці Штучно створене іоносферне вікно (“діра в іоносфері”) на о. Тасманія дозволило зареєструвати космічні середньохвильові 455 радіошуми в діапазоні ∼ 2 МГц, які звичайно на земній поверхні не реєструються. Маневр “Space Shuttle” здійснено під час дуже низької сонячної активності, зимою, в передранішні години в Південній Півкулі, коли електронна концентрація в максимумі шару F мінімальна. Вимірювання рівня космічних радіошумів на частотах 1,07; 1,36; 1,704; 2,108; 2,75 МГц проводились радіообсерваторією в Хобарді. Рівень шумів на частотах 1,07 і 1,36 МГц залишився незмінним, оскільки електронна концентрація в модифікованій іоносфері була все ще надто високою для проходження космічного радіовипромінювання. Незмінним залишився рівень і на частотах 2,1 і 2,8 МГц, оскільки ці частоти були вищими від критичної частоти незбуреного шару F2. Найбільше збільшення рівня шумів зареєстровано на частоті 1,7 МГц. Сигнал досяг максимуму в 05.40 годин і потім став повільно зменшуватися, поки схід сонця не привів до зростання f 0 F2 і припинення реєстрації космічного шуму. При похиленому імпульсному зондуванню дія іоносферних збурень на радіосигнал короткохвильового діапазону [46] визначається областю іоносфери, в якій летить ракета. За даними [46] в нижніх шарах іоносфери (області D, E, E – F долина) суттєву роль в формуванні відгуку зворотно-похилого сигналу грає головна ударна хвиля, яка внаслідок високої швидкості руху ракети стає відокремленою. Це призводить до збільшення розмірів області зовнішньої течії. Оскільки стрибок ущільнення має (в масштабах довжини зондуючої радіохвилі) достатньо різку границю, то плазмова частота на ударному фронті може перевищувати частоту зондуючої хвилі. Така поверхня відбиває електромагнітні хвилі так же ефективно, як і металічна поверхня, а її ефективна поверхня розсіювання (ЕПР) визначається співвідношенням 2 1 ρ πρ σ a = , де a - коефіцієнт відбиття Френеля; 2 1 ,ρ ρ - головні радіуси кривизни поверхні в точці, де хвильовий вектор падаючої радіохвилі нормальний до ізорівня збуреної електронної концентрації. Вище 160 – 180 км ЕПР зворотного розсіювання різко падає, оскільки розміри акустичного ударного збурення значно перевищують довжину зондуючої хвилі, а відхилення Ne на ударному фронті стають малими. Проліт через іоносферу ракети з працюючим двигуном приводить не тільки до формування відокремленої хвилі, а й до генерації дрібномасштабних неоднорідностей. Результати радіолокаційного зондування в КХВ-діапазоні вздовж осі факела показали, що спектр відбитого сигналу значно відрізняється від спектрів, отриманих в більш високочастотних діапазонах. Як правило, радіосигнал, розсіяний факелом ракети, має кілька спектральних складових. Одна з них пов’язана з відбиттям від корпусу ракети і від відокремленої ударної хвилі. Оскільки вони є порівняно гладкими поверхнями і рухаються із швидкістю ракети, то відбитий сигнал реєструється у вузькій спектральній смузі (“скін-луна”). Друга компонента має широкий спектр і зміщена відносно першої. Її поява пов’язана з розсіюванням радіохвиль на турбулізованих дрібномасштабних неоднорідностях, діапазон швидкостей яких менше швидкості руху ракети на число, що приблизно дорівнює швидкості витікання газу із сопла.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Вплив запуску і функціонування РКТ на поширення радіохвиль» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
