Файл: Пекер Ж.К. Экспериментальная астрономия.pdf

мени зависит от точности определения положения. На рис. 14 приведены предельные точности измерений угло­

\

\

\

\

нет. В настоящее время применяются классические ме­ тоды наблюдений и астрономические приборы (как для

подходят для решения конкретных задач не лучше, чем азимутальные. Действительно, видимое движение искус­

наблюдений определяется положение объекта относи­ тельно звезд. Д л я этой цели можно построить специаль­ ные теодолиты со считывающим устройством, позволяю­ щим быстро регистрировать нужное направление. Объ ­

Когда прибор будет наведен достаточно хорошо, он фик­

нечно, персонал должен быть хорошо обучен, а прибор оснащен автоматическим устройством, позволяющим считывать показания, например самописцем. В таких

условно, при фотографировании достигается более высо­ кая точность. Обычно у фотографического объектива на­ столько большое действующее отверстие, что диаметр дифракционного кольца оказывается меньше размеров зерна фотоэмульсии. Таким образом, максимальная точ­ ность фотографического определения положения ограни­ чивается величиной зерна фотопластинки. На превосход­ ных камерах Бепкер-Нанн, имеющих объектив с апер­ турой 50 см, диаметром 78 см и фокусным расстоянием 50 см, можно добиться точности 2" по угловому поло­ жению. Применяются два метода наблюдений. В пер­ вом случае прибор устанавливают так же, как и при наблюдениях звездного неба. След спутника на фото­ графии имеет вид линии на фоне звезд. Эта линия пре­ рывается при закрытии затвора фотоаппарата, который приводится в действие через строго определенные про­ межутки времени. Измеряя длины отрезков получив­

пенсируется близостью спутника к Земле, поскольку (при прочих равных условиях) они выглядят ярче, чем более удаленные спутники.

Это ограничение пока сохраняется. Его можно прео­ долеть, применяя другой метод, в котором изображе ­ ние спутника фиксируется на фотографиях. При этом камера поворачивается, следя за движением спутника. Но звезды представляются движущимися, и, следова­

В определенные моменты затвор закрывается и линии, соответствующие кажущемуся движению звезд, преры­ ваются; затем проводятся измерения получившихся на снимке отрезков.

3. И и т е р ф е р о м е т р и ч е с к и е и з м е р е и и я. Оптические методы определения траектории спутника не

радиосигналы, то его положение можно определить ннтерферометрическим методом. Пока этот метод уступает по точности методу фотографического определения по­ ложения, однако он позволяет следить за спутниками, малая яркость которых делает бесполезными оптиче­ ские методы. Кроме того, при некоторых условиях, когда оптическое наблюдение невозможно (например, при за­

орбиту по измерениям скорости. Такие измерения осу­ ществимы, если на спутнике установлен узкополосиый передатчик со стабильной частотой сигналов, или отра­ жатель, возвращающий на Землю часть радиоволн, по­ сланных наземными передатчиками (ими могут быть и

нятого на Земле, связано в первом приближении с лу­

Частота сигнала, посланного с Земли и отраженного

а изменение расстояния за достаточно короткий проме­ жуток времени.

В.Определение расстояния

Используя созданные в последнее время лазерные методы измерений, можно добиться точности 1—2 м. Многообещающие методы лазерной локации позволят получить значительно более высокую точность, чем дру­ гие методы.

Обработка данных измерений не представляет особой трудности. Оптические наблюдения обрабатываются тра­ диционными методами, требующими, в частности, введе­ ния поправок за рефракцию. В радиоизмерениях необ­ ходимо вносить т а к ж е поправку за ионосферную ре­ фракцию. Измерения целесообразно проводить на двух частотах, поскольку при этом расчеты упрощаются. Д л я определения орбит необходимо проводить измерения с нескольких наземных станции. В этом случае вычисление

50 ГЛАВА И

параметров орбиты сводится к чисто геометрическим и тригонометрическим определениям.

По результатам измерении исследуются возмущения кеплеровскоіі орбиты. Следует отметить, что вращение

Р и с . 15. Прецессия орбиты. Узел движется по экватору к западу. Обратите внимание, как искривляется проекция орбиты вследствие ее эллиптичности, согласно закону площадей. Сплошной линией обо­ значена круговая орбита, прерывистой — эллиптическая.

связанной с далекими объектами — звездами и галак­ тиками, а с другой, эта плоскость перемещается в гео­ графической системе координат из-за прецессии орбиты. Наиболее сложно учитывать прецессию эллиптической орбиты, поскольку из-за неравномерности движения спутника проекция траектории на поверхность земного шара имеет неправильный характер в отличие от проекции круговой орбиты.

Что мы получим, преодолев эти трудности, исследо­ вав наблюдения и перейдя к неподвижной системе ко­ ординат? Другими словами, как мы можем описать орбиту? На рис. 16 изображены элементы орбиты: пери­ гей, аргумент перигея, апогей, наклонение плоскости орбиты к плоскости экватора Земли и, наконец, прямое восхождение восходящего узла, отсчитываемое от на-

менты сохраняют постоянное значение на идеальных кеплеровских орбитах. Но под влиянием возмущении они изменяются, благодаря чему возможно изучение са­ мих возмущающих сил.

Из рис. 17 (данные относятся к 2-му советскому

'Перигей

Апогей

плотность атмосферы зависит от активности Солнца, как можно видеть на рис. 19, где представлены замечатель­ ные результаты, полученные Барлье и Шассэном. На