Введение к работе
Изучение падащего на Земля потока метеорных тал является актуальной задачей нв только для метеорной астрононии, но и для прикладных облпстай знаний.
Оценка и прогнозирование метеорной опасности для косничбс-ких аппаратов являвтся одной из основных задач исследователей натеоров, а радиотехнические натоды и сродства получения инфор-нации о кэтворах являштся наиболее статистически обеспеченнымифи изучении распрэдалыния ивтеорных частиц в окрестности орбиты Занли.
Для решения' проблемы оценки кэтеорной опасности коснзчвс-ка аппарстов двгв в непосредственной близости от Ззняи Н8о0хо-дакы двнЕьа нв только о распределении радиантов» но и о ввроят-ных скоростях двигания штеорных частиц. Дня оценки гэтеорной опасности иэжплвквтзых летательных аппаратов необходимы знания о распределениях ьлекантзв орбит катворов. Основным радиотвхни-чвския методом изучения орбит метеоров являвтся метод Дввиса, опиращийсл на пзмзрвниз яадврхек'формирования кзтеорных отражений при их регистрации тремя разнесенными радиолокационными станциями. Конечность длші катворных сладсв и значитольныз размеры зоны Франвля ограничивает точность катода, к тому so трвх-стбеционныэ системы - слоянов техническое и дорогоз з эксплуатации соорухвниэ. Позтоку ряды наблщвний, выполненньз в разное время, в разных коллективах, огрзничоны и нв давт полной картины о падндщак потока метеоров. Упроцанив технических средств и организационных затрат служб контроля метеорной обстановки прздс-тавлявтся в. связи с изложенный важной и актуальной задзчвй.
Значительным вкладом в методику и технику наблюдений метеорного комплекса явилось разработка томографического подхода к изучению распределения радиантов іатеоров, выполненная в Казанском университета О.Я,Белысовичвн и др.[ I ], и получанный в втон коллективе очень большой массив данных болев чан за 5 лат наблюдений на нзтеорном радаре Казанского унгазарситвта. Прекиуцес-тво втого метода в том, что наблвдвния выполняется на одной РЛС без вынесенных позиций. Анализ этих данных значительно расширил прадставлзния о среднегодовых характеристиках кэтеорного комплекса- На основе этого апалнза был разработан ГОСТ "Метеорное ввщэство" и обнарузвна яркохзыражвнная неравномерная структура в распределэнии радиантов катворов. Естественно, следущим ша-
4 гом было выяснениетого,как эти неоднородности связаны с распределениями элементов орбит метеоров соответствующих ЭТИМ Н80ДН0-рсдностям. Для решения этой задачи необходимо иметь информации о скоростях метеоров, радианты которых находятся в конкретных площадках небесной сферы. В то хе время сами скорости приблизительно для ЗОЖ метеоров измеряются метеорным радаром Казанского университета. Представлялось заманчивым и важным найти способ получения данных о распределении нв тольки плотностей радиантов, но и скоростей метеоров по данным одного радиолокатора.
Информация о распределении скоростей метеоров позволила бы значительно продвинуть и проблемі' прогноза условий метеорного распространения радиоволн, в которой сейчас используются упрощенные представления об одинаковости всех скоростей метеоров или о скоростях метеоров в виде функции элонгации от апекса и др. Использование экспериментально полученного распределения скоростей для каждого участка небесной сферы сделает прогноз условий метеорного распространения радиоволн более точным.
Цель диссертационной работы заключается в нахождении такого решения задачи метеорной радиолокационной томографии, которое бы позволило определять нв только плотности метеорных радиантов на конкретных участках небосвода, но и наиболее вероятные скорости для соответствующих групп метворов, вто необходимо для того, чтобы уменьшить затраты на создание радиолокационных средств контроля активности метеорного комплекса в окрестности орбиты Земли, увеличить оперативность их функционирования и повысить точность оценивания астрономических параметров метеорного комплекса-
Научная новизна работы:
-
Впервые томографический подход изучения метеорного комплекса распространен на определение не только радиантов, но и наиболее вероятных скоростей метеоров, соответствующих определенным участкам небесной сферы-
-
Разработан способ поиска наиболее вероятного детерминированного решения переопределенной системы уравнений высокого порядка, к которой сводится задача радиотомографии метеорного комплекса.
-
На основе атого способе получено наиболев вероятнов распределение реально зарегистрированных метеоров на небесной сфере, не противорвчащае статистическому решению томографической задачи .
-
Проанализированы распределения скоростей метворов, отнесенных к конкретным участкам небесной сферы, и определены напбо-
ттоо попгч a*i*t?uo гч/vmrtг*ч*т* тпипттт ивФопппв гшоооиии» /» r»ryrvrroan>r*mmrw%—
^MJW i»OWtJrf»*iA*Jfc* UMWJ
щини неоднородностями в распределении радиантов.
5. Разработаны методы уточнения координат радиантов и наи-.более вероятных скоростей отдельных нвтеорных потоков и ассоциаций и метод перехода к распределвнип элементов их орбит.
Є. Получены каталоги орбит метеорных потоков и ассоциаций для декабря и марта 1988 и 1389 гг. по радионаблвдвниям в Казани и выявлены ежегодные потоки, в том числв входящие в каталог Лебединца и др., а также получено 60 новых потоков и ассоциаций, не входящих в известные каталоги.
Достоцирцосп'ь результатов, полученных в диссертации, определяется:
-
Совпадением полученного детерминированного решения задачи радиотомографии метеорного комплекса со статистическим решением, выполненным по методу [ I ] .
-
Совпадением результатов, полученных при решении аналогичной задачи, с индивидуальными радиантами по трем разнв-
- ссшіим станциям по Обнинскому каталогу .
3. Совпадением результатов, подученных радиотомографичвским ме
тодом, с известными данными о скоростях и радиантах потоков
Квадрантиды и Гвминиды.
Практическая значимость работы определяется тем, что в результате создан метод решения томографической задачи определения распределения радиантов и~скоростей метеоров по небесной сфере по радиолокационным данным для нужд метеорной астрономии, позволяпцей получать параметры элементов орбит метеорных потоков и ассоциаций,составляющих метеорный комплекс в окрестности орбиты Земли. Полученные результаты позволяет обеспечивать контроль метеорной обстановки болев простыми и надежными техническими средствами,чем метод индивидуальных радиантов, обеспечивая при атом большую точность определения астрономических параметров.
Полученныа распределения скоростей метеоров по небесной сфере позволят совершенствовать модели прогноза условий метеорного распространения радиоволн и прогноза метеорной опасности для оборудования и людей в космосе.
На защиту выносятся: I. Решанив задачи радиотомографии применительно к радиотехническим методам и технике измерения метеоров для получения распределения скоростей по небесной сфере, близкое по точности статистическому решении, полученному в работе [ I ] . Применение этого решения к обработке угломерной рвдиолокаци-
онной информации, полученной на метеорном радаре Казанско го университета за март 1988г. и декабрь 1987-1989гг.
2. Результаты проверки работоспособности радиотомографического метода по угломерным наблюдениям на комплексе КГУ-М5 с угломером ежегодных метеорных потоков Геминид и Квадрантид.
3 .Результаты измерения распределения векторов скоростей метеорных потоков по небесной сфере с угловым разрешением 10, 5 и 1 и временным разрешением двое и более суток.
-
Морфологическое списание характеристик распределения средних алементов орбит на основе распределения радиантов скоростей метеоров в окрестности орбиты Земли.
-
На основе сопоставления элементов орбит метеорных потоков в указанных интервалах времени за разные годы (1987-1989гг.) подтверждено существование 40 ежегодных метеорных потоков и ассоциаций по Обнинскому каталогу, обнаружено на атом интервале 60 новых претендентов на ежегодные метеорные потоки.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертации докладывались на Всероссийской конференции по распространении радиоволн (Ульяновск 1993г.), на научно-техническом совещании рабочей группы "Метеорное вещество" Астросовета АН СССР (Одесса 1991г.), на научных семинарах и конференциях Казанского укиверситета. По материалам диссертации опубликовано 6 работ (из них 3 статьи).
Структура и об'єм диссертации
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы и приложения.