Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ако активность Солнца, определяющая в целом состояние космической погоды, поведение интегрального содержания ионосферы, измеряемого с помощью приема сигналов навигационных спутников, а также эмиссии ночного неба в различных спектральных диапазонах остаются пока не включенными в область экспериментальных исследований. Этот пробел предполагается закрыть, организовав наблюдения радиоизлучения Солнца на модернизированной установке ТНА-57М, наблюдения ночного неба на оптической камере и наблюдения полного электронного содержания ионосферы на модернизированной установке по приему сигналов навигационных спутников "Парус" и "Цикада".
Выбор потока радиоизлучения Солнца в качестве параметра, позволяющего осуществлять краткосрочный и среднесрочный прогноз космической погоды, определился в результате анализа последних публикаций, посвященных разнообразным солнечным прогностическим параметрам. Оказалась, что всплески радиоизлучения Солнца в различных диапазонах волн, обусловленные прохождением релятивистских электронов через различные слои солнечной атмосферы, могут служить предикторами возмущений в окрестности Земли, благодаря разности скоростей электромагнитной и корпускулярной эмиссии Солнца. Нетепловое радиоизлучение Солнца обусловлено плазменным и синхротронным механизмами генерации волн и состоит из радиовсплесков различных типов. Регистрация радиоизлучения Солнца на фиксированных разнесенных частотах (1 ГГц и 3 ГГц) позволяет уверенно регистрировать и идентифицировать (определяя скорость дрейфа частоты) радиовсплески III типа. Поскольку всплески III типа происходят на начальной фазе солнечной хромосферной вспышки, то информация о ее начале окажется в распоряжении специалистов примерно через 7 мин после её начала - время прохождения радиоволн от Солнца до Земли. По интенсивности радиовсплеска и величине скорости дрейфа его частоты можно сделать прогностическую оценку балла вспышки и, тем самым, спрогнозировать время прихода к Земле потока плазмы, инжектированного из активной вспышечной области. Этот интервал времени лежит в пределах от 17 до 48 часов. Поток плазмы, достигнув окрестности Земли, вызывает магнитосферную бурю, приводящую к нежелательным последствиям для космической, авиационной и даже наземной техники.
Наиболее сильным поражающим действием (опасным, например, для здоровья космонавтов на борту орбитальной станции) обладает поток релятивистских протонов, испущенных солнечной хромосферной вспышкой. Существует тесная корреляция между всплесками типа IV и всплесками космических лучей (в основном протонов). Можно утверждать, что вероятность появления всплеска космических лучей после хромосферной вспышки наиболее высока в тех случаях, когда вспышка имеет балл 3 или 3+ и сопровождается всплеском радиоизлучения типа IV со значительной плотностью потока. Таким образом, всплески радиоизлучения могут служить в качестве индекса активности Солнца.
Геоэффективные события на Солнце приводят к нагреву и разбуханию атмосферы, вызывая тем самым значительные возмущения спутниковых орбит. Иногда эти эффекты бывают настолько значительными, что могут приводить к преждевременному сходу с орбиты космических аппаратов из-за не предусмотренного возрастания торможения спутника, как это случилось, например, с КА "Skylab" в 1979г. Поэтому принципиально важно иметь предупреждения заранее о предстоящих изменениях плотности атмосферы, чтобы можно было рассчитать их воздействие на космические аппараты. Space Shuttle также чувствителен к изменениям атмосферного торможения. Рассчитываемая траектория его возвращения на Землю в значительной мере зависит от плотности атмосферы, и ошибки в расчетах могут привести к возникновению опасности для корабля и космонавтов. Плотность и температура атмосферы на высотах полета низкоорбитальных КА может контролироваться камерами наблюдения ночного неба. Учитывая, что российская космическая программа предусматривает создание корабля многоразового использования, наблюдения на оптической камере приобретают исключительное значение.
Необходимость изучения поведения интегрального содержания ионосферы, измеряемого с помощью приема сигналов навигационных спутников "Парус" и "Цикада", во многом определяется запросами потребителей. В последние годы наиболее актуальной прикладной задачей ионосферной науки является задача построения в реальном масштабе времени ионосферных климатологических моделей, необходимых многочисленным военным и гражданским пользователям, использующим радиотехнические системы, качество работы которых определяется параметрами земной ионосферы. Эти системы включают системы дальней связи на коротких радиоволнах, а также спутниковые системы радиосвязи и навигации. Несмотря на стремительное развитие спутниковой радиосвязи, радиосвязь на коротких волнах остается актуальной для передачи сообщений на большие расстояния и, особенно, для связи с абонентами, расположенными в высоких широтах Земли. Недавние эксперименты показали, что коротковолновая радиосвязь c частотно- или пространственно- разнесенным приемом характеризуется 100% эффективностью.
Для обеспечения в реальном масштабе времени высокоточными пространственными координатами многочисленных военных и гражданских потребителей в США и России были введены в эксплуатацию глобальные спутниковые навигационные системы GPS и ГЛОННАС. Пространственно-временная изменчивость ионосферы приво?/p>