книги из ГПНТБ / Кузьмин, А. Д. Физика планеты Венера

30 Гл. II. ВРАЩЕНИЕ И ТОПОГРАФИЯ ВЕНЕРЫ

соответствующего эффективному сечению отражения 0,5% и величине астрономической единицы, совпадающей с полученной Прайсом и др. [465] и оказавшейся ошибочной. В этой связи представляется вероятным, что эти измере­ ния также являются ошибочными.

Первые успешные радиолокационные измерения Ве­ неры были проведены около нижнего соединения 1961 г. в СССР группой сотрудников Института радиотехники и электроники АН СССР под руководством академика В. А. Котельникова [73, 74, 386], в США в Линкольнской лаборатории Массачусетского технологического инсти­ тута Петтенгиллом и др. [447] и в Лаборатории реактив­ ного движения Калифорнийского технологического ин­ ститута [409, 535, 536] и в Англии на радиоастрономи­ ческой обсерватории Джодрелл Бэнк [524]. :%,

В ходе этих и последующих экспериментов измерялись частотный и временной спектры отраженного излучения, доплеровское смещение его частоты, интенсивность от­ раженного излучения и его деполяризация, а также время распространения сигнала.

Элементы вращения планеты определялись на основе измерений угловой скорости ее вращения, производи­ мых несколькими методами.

В основе первого метода лежит измерение ширины спектра В отраженного излучения при облучении пла­ неты монохроматическим сигналом частоты v0. Угловая скорость Q определяется из соотношения (11.24).

Первые измерения частотного спектра отраженного

реактивного движения Калифорнийского технологиче­ ского института и в Линкольнской лаборатории Массачу­ сетского технологического института.

Согласно измерениям ИРЭ АН СССР, проведенным на частоте 700 Мгц (длина волны 43 см), спектр отраженного сигнала содержит два компонента: узкополосный и ши­ рокополосный.

Ширина узкополосного компонента была меньше 4 гц и ее интенсивность почти не изменялась за все дни наблю­ дений. Широкополосная составляющая занимала полосу частот до 400 щ и сильно изменялась от дня ко дню.

деталь, соответствующая повышенному отражению, при­ чем положение этой детали систематически изменялось от дня ко дню. На рис. 8 показано смещение этой детали в спектре относительно нулевой частоты, соответствующей

лением смещения детали с полной шириной спектра. Та­ кая оценка, произведенная по наилучшим спектрам око­ ло нижнего соединения в предположении о.том, что край­ ние точки спектра соответствуют отражению от лимба

36 Гл. И. ВРАЩЕНИЕ И ТОПОГРАФИЯ ВЕНЕРЫ

спуска. Однако посылка на Венеру в обозримое время сотен спускаемых аппаратов, необходимых для решения такой задачи, представляется мало реальной.

Радиоастрономические измерения, проводимые в двух плоскостях поляризации на нескольких длинах волн, могли бы, при наличии достаточно высокого разрешения, определить распределение температуры, диэлектрической проницаемости и высоты над средним уровнем по поверх­ ности планеты. Однако разрешающая способность имею­ щихся и строящихся наземных радиотелескопов не­ достаточна для исследования отдельных областей на Венере.

Весьма перспективный для решения этой задачи способ увеличения разрешающей способности путем установки радиотелескопа на космический аппарат, пролетающий на близком расстоянии от планеты или выведенный на орбиту ее искусственного спутника, с успехом применен­ ный на советской АМС «Марс-3» для исследования Марса [12], пока еще не реализован для исследования Венеры *). Поэтому единственным способом исследования деталей поверхности Венеры является пока радиолокация, в ко­ торой высокое разрешение по планете достигается за счет частотно-временной селекции (см. § II.2). При этом на планете могут быть выявлены области, обладающие раз­ личными отражательными свойствами. По времени при­ хода переднего фронта импульса отраженного сигнала мо­ жет быть также определена высота поверхности в под­ радарной точке и, таким образом, получены сведения о рельефе поверхности.

Как уже упоминалось выше, в 1962 г. Голдстейном и Карпентером [317] на спектре отраженного сигнала были обнаружены детали, соответствующие локальным областям на поверхности планеты, имеющим повышенную отра­ жательную способность. Для определения местоположе­ ния этих областей на поверхности планеты Карпентер

на космический аппарат «Маринер-2», пролетавший около Венеры, был проведен в США в 1962 г. [193, 194, 196]. Однако атмосфера Венеры непрозрачна для волн 1,35 и 1,9 см, па которых производи­ лись эти измерения, поэтому полученные в этом эксперименте дан­ ные не дают информации о поверхности планеты.

которой за нулевой был принят меридиан, проходящий че­ рез область, соответствующую наибольшему отражению и названную Голдстейном а-областыо. Направление отсчета долгот было выбрано таким, чтобы долгота центрального для земного наблюдателя меридиана увеличивалась при вращении Венеры. В связи с использованием некоторыми наблюдателями других систем отсчета и неоднозначностью определения северного и южного полюсов Венеры, Меж­ дународный Астрономический союз принял в 1970 г. основные положения о планетоцентрической системе ко­ ординат Венеры, согласно которым северный полюс Венеры находится к северу от плоскости эклиптики, его

считаются возрастающими с течением времени для зем­ ного наблюдателя. Нулевой меридиан проходит через a -область и определяется таким образом, чтобы долгота центрального для земного наблюдателя меридиана в 0й 20 июня 1964 г. (Ю. Д. 2 438 566,5) составляла 320°,0.

Планетоцентрическая широта центра области а составляет

отражения. Пример спектра отражения Венеры с такими деталями приведен на рис. 9.

38 Гл. II. ВРАЩЕНИЕ И ТОПОГРАФИЯ ВЕНЕРЫ

На волне 70 см проведены измерения трех выбранных деталей повышенного отражения около трех нижних со­ единений Венеры 1964, 1967 и 1969 гг. [369]. Две детали, названные Гаусс и Герц, совпадают с деталями С1 и D2 Карпентера. Третья деталь, названная Максвелл (ците-

ражения с их координатами приведен в табл. 3. Повышенное отражение может быть обусловлено сле­

дующими особенностями исследуемой области:

1. Различием в материале поверхности и, следователь­ но, диэлектрической проницаемости.

2.Локальной возвышенностью и, следовательно, меньшим поглощением в атмосфере.

3.Более неровной фактурой поверхности.

Анализ изменения величины повышенного отражения на волне 3,8 см при движении пекулярной области по диску и, следовательно, при изменении угла выхода из­ лучения, показал, что главной причиной повышенного отражения являются неровности поверхности. Однако одни неровности поверхности не могут объяснить коли­ чественно повышенное отражение a -области; необходимо, кроме того, увеличение диэлектрической проницаемости или увеличение высоты.

Поляризационные измерения также показывают,1гчто области повышенного отражения являются более шерохо­ ватыми (в масштабе длин волн радиолокационных изме­ рений). Детали с аномальным отражением имеют в депо­ ляризованном отражении значительно больший (при­ мерно в 10 раз) контраст с окружающей поверхностью, чем в поляризованном отражении.

В настоящее время трудно однозначно интерпретиро­ вать эти особенности планеты. Вместе с тем, имеющиеся экспериментальные данные радиолокационного зонди­ рования указывают на существенную неоднородность поверхности Венеры.

Детальная карта отражательных свойств Венеры была составлена Роджерсом и Ингаллсом [473] по измерениям, проведенным на волне 3,8 см. Для исключения неодно­ значности между северным и южным полушариями, при­ сущей частотно-временному методу селекции (см. § II.2), прием отраженного излучения производился па две