Техника - молодёжи 1959-05, страница 21

Астрономия всегда была наукой наблюдательной — пассивной. Измерялись расстояния до небесных тел, движения, размеры, температура, спектры этих тел — все, о чем могут рассказать приходящие от светил свет и радиоволны. Но задать вопрос природе и заставить ее ответить — поставить физический эксперимент на небесном теле—этого астрономия сделать не могла.

Однако такая возможность существует, ее дает радиолокация. Радиол о-' кационная станция посылает в направлении к цели очень короткий высокочастотный импульс, который, распространяясь со скоростью света, достигает мишени, отражается от нее и вновь по.падает в антенну радиолокатора. Измерив время между моментами передачи импульса и его возвращения, можно найти расстояние до мишени.

Но это не все. Возвращающийся импульс несет на себе отпечаток той поверхности, от которой он отразился. Форма отраженного импульса (то есть зависимость его мощности от времени) зависит от размеров и геометрической формы отражающего тела, а также от топографии и рельефа его поверхности. Если, например, мы пошлем радиолокационный импульс на Луну, то, достигнув Луны, он сначала отразится от ее переднего края — шарового сегмента. Распространяясь далее, импульс будет отражаться от шаровых колец со все возрастающим радиусом, пока его задний фронт не достигнет центра сферы. Если поверхность Луны шероховата, то радиоволны, падающие на сферические кольца, будут рассеиваться во все стороны.

Эхо-сигнал растянется на время, необходимое для прохождения туда и обратно расстояния, равного радиусу Луны. Так как радиус Луны равен 1 738 км, а скорость распространения радиоволн 300 ООО км/сек, то продолжительность эха составит

2-1738.1000 . ^

-300 Q0Q—=11,6 миллисекунды

Н. КАЙДАНОВСКИЙ, кандидат физико-математических наук

Рис. Ю. СЛУЧЕВСКОГО и К. ВЕЧКАНОВА

•у-

При этом форма отраженного импульса будет зависеть от того, как меняется отражение от центра лунного диска к его краю. Так, если бы Луна отражала как зеркальный шар, то назад в антенну локатора пришла бы только та часть импульса, которая отразилась от переднего края, — сферические кольца отражали бы падающие волны в боковых направлениях. В этом случае длительность и форма у отраженного и падающего импульса были бы почти неотличимы.

Понятия «шероховатость» и «зеркальность» относительны. Если неровности поверхности не превышают нескольких десятых от длины падающей на нее волны, то отражение будет правильным и такую поверхность можно считать зеркальной. Одна и та же поверхность может быть зеркальной для длинных волн и шероховатой для коротких. Посылая на Луну волны различной длины, можно прощупать масштаб неровностей ее поверхности

Некоторую информацию о свойствах поверхности облучаемого тела и скорости его перемещения можно