Введение к работе
Актуальность темы и состояние вопроса.
Новые возможности исследования атмосферы планеты появились с ачалом регулярных запусков к Венере межпланетных станций осна-енных научной аппаратурой для непосредственного измерения пара-етров атмосферы. К 1983 г. атмосфера Венеры была исследована II пускаемыми аппаратами, запушенными в СССР. При этом измерялись емпература, давление, проводилось определение скорости ветра, элучались данные о химическом составе и структуре облачного слоя тмосферы Венеры. В 1978 г. аппарат "Пионер-Венера" исследовал гмосферу планеты с помощью четырех зондов.
Благодаря успешным запускам космических аппаратов к Венере, гала актуальной задача изучения распространения радиоволн в ат-эсфере этой планеты с целью определения влияния ее на условия эдиосвязи.
Единичные исследования атмосферы Венеры радиозатменным мето-эм были проведены с использованием пролетных космических аппара-эв "Маринер-5" в 1967 г. и "Маринер-Ю" в 1974 г.Первое массовое зследование атмосферы Венеры на высотах 40-90 км было осуществ-эно методом радиопросвечивания с помощью спутников "Венера-9, 10" в 1975-1976 гг. В результате были исследованы 50 районов панеты и выявлены закономерности поведения приэкваториальной и эеднеширотной атмосферы. Были получены зависимости температуры, звления и плотности атмосферы от. высоты, широты и зенитного угла элнца в экваториальных и среднеширотных областях планеты.
Второй цикл массовых исследований атмосферы Венеры методом адиопросвечивания был проведен в 1978-1983 гг. с помощью спутни-а "Пионер-Венера", что позволило получить подробные сведения об
атмосфере на разных широтах северного и нжного полушарий планеты По радиозатменным данным, полученным с помощью спутника "Пионер Венера" было также определено поглощение радиоволн диапазон ^ - 13 см в атмосфере.
К началу наших исследований в 1983 г. с помощью советских : американских космических аппаратов была получена обширная инфор мация об атмосфере Венеры. В то же время атмосфера высоких широ' южного полушария осталась практически неизученной. Эксперимен тальные данные о поглощении радиоволн в атмосфере ограничивалис: лишь результатами радиозатменных измерений в диапазоне 13 см осуществленных с помощью аппаратов "Маринер-5,-10" и "Пионер-Ве нера". Рефракционные эффекты, связанные с распространением радио волн в атмосфере Венеры, ранее практически не анализировались.
Спутники "Венера-15" и "Венера-16" позволили нам осуществит: подробные систематические исследования полярной и приполярной ат мосферы северного и южного полушарий Венеры. Удалось реализоват: многократные радиопросвечивания ранее практически неизученной юж ной полярной и приполярной атмосферы. Использование двух диапазо нов длин волн, дециметрового (Х--32 см) и сантиметрового (^- 5 см - оказалось особенно эффективным, так как это не только повнсилі надежность измерений, но и дало возможность изучить поглощени сантиметровых радиоволн в атмосфере.
Метод радиопросвечивания позволяет исследовать атмосферу диапазоне высот 40+90 км. В данной работе под полярной атмосферо Венеры понимается атмосфера в широтном интервале от 80 до 90 і северном и южном полушариях планеты. Атмосферу в интервале широ' от 80 до 60 будем называть "приполярной", под "средней атмосфе
рой" следует понимать атмосферу в интервале высот ь . 40+90 км.
Целью диссертационной работы является экспериментальное исследование рефракции и поглощения радиоволн в полярной атмосфере Венеры, получение и анализ фактических данных о температурном режиме полярной и приполярной атмосферы планеты на основе результатов экспериментов радиопросвечивания.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Получены новые экспериментльные данные об изменениях частоты и амплитуды радиоволн при радиопросвечивании 42 районов полярной и приполярной атмосферы Венеры.
-
Определены высотные зависимости угла рефракции, коэффициента преломления и рефракционного ослабления радиоволн в полярной атмосфере планеты.
-
Получены новые сведения о поглощении сантиметровых радиоволн и о высотном распределении содержания паров серной кислоты в средней атмосфере планеты.
-
Получена совокупность новых фактических данных о высотных зависимостях плотности, давления, температуры в 42 районах полярной и приполярной атмосферы. Определены характерные параметры атмосферы в исследованных районах и получены высотные профили плотности, давления, температуры в полярной и приполярной атмосфере северного и южного полушарий Венеры.
Достоверность полученных результатов подтверждается анализом погрешностей измерений; согласием их с данными других экспериментов; соответствием этих результатов с современными представлениями об атмосфере Венеры и о процессах распространения в ней радиоволн.
Научная и практическая ценность. В научном плане представляет интерес исследование явлений рефракции и поглощения радиоволн при радиопросвечивании полярной атмосферы. Полученные в 42 районах планеты данные о высотных профилях плотности, давления и температуры существенно расширяют и дополняют известные сведения о малоизученной полярной и приполярной атмосфере планеты. Исследование полярной и приполярной атмосферы Венеры радиозатменным методом с использованием двух диапазонов длин волн 32 и 5 см представляет собой дальнейшее развитие радиофизических методов изучения плотных атмосфер планет.
В практическом плане результаты, относящиеся к исследованию рефракции и поглощения радиоволн, могут быть использованы для анализа условий радиосвязи с космическими аппаратами.
Защищаются следующие положения и результаты.
-
Двухчастотный радиозатменный метод является эффективным средством изучения особенностей распространения радиоволн в полярной и приполярной атмосфере Венеры.
-
Полученные результаты и анализ данных о поглощении сантиметровых радиоволн позволяют определить высотное распределение паров серной кислоты в атмосфере Венеры.
-
Закономерности высотных зависимостей угла рефракции, коэффициента преломления и рефракционного ослабления радиоволн.
-
Совокупность результатов анализа экспериментальных данных о плотности, давлении, температуре в полярной и приполярной атмосфере северного и южного полушарий Венеры.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и библиографии, содержит 145 стр. м.п. текста, 47 рисунков и 14 таблиц.
