Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 10 - Jonosfärundersökningar med raketer och satelliter, av Torleiv Orhaug
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Jonosfärundersökningar
med raketer och satelliter
Civilingenjör Torleiv Or haug, Göteborg
Våra kunskaper 0111 jonosfären (den övre
delen av atmosfären från ca 60 km) har vi fått
genom indirekta mätningar. Dessa metoder är
bl.a. observationer och undersökningar av
radiovågors utbredning, radarobservationer av
meteorer, mätning av natthimlens ljus, optiska
mätningar och radarmätningar av norrsken
osv.
Den klassiska mätmetodiken (enligt Breit och
Tuve) består i att en sändare utsänder en
pulsmodulerad radiosignal inom
frekvensområdet 1—20 MHz. Denna signal reflekteras från
något av jonosfärskikten och en mottagare
uppmäter sedan tidsskillnaden mellan utsänd
signal och mottaget eko. Förekomsten av fria
elektroner i jonosfären, där luftmolekylerna
har joniserats av solens ultravioletta strålning,
ökar våglängden jämförd med
vakuumvåglängden och den joniserade gasen får ett
brytningsindex mindre än ett. Jonosfären förmår därvid
under speciella förhållanden totalreflektera en
infallande radiovåg. Det finns ett entydigt
samband mellan tätheten av fria elektroner N
(elektroner per cm3) och den frekvens, som
detta medium förmår totalreflektera f (MHz)
/ = 9 • KTVN (1)
och det finns åtminstone teoretiska möjlig-
Fig. 1. Genom panoramisk jonosfärregistrering kan man indirekt
bestämma fördelningen av fria elektroner som en funktion av höjden över
jordytan; t.h. den skenbara reflexionshöjden h’ som funktion av den
reflekterade vågens frekvens, t.v. motsvarande fördelning av fria
elektroner som funktion av den verkliga höjden.
629.136.3 : 551.510.535
heter att uppmäta elektrontäthetens variation
med höjden.
Antar man att radiovågen utbreder sig med
ljusets hastighet, kan man från den uppmätta
tidsdifferensen direkt beräkna skenbara
reflexionshöjden (virtuella höjden h’). Denna
höjd är på grund av att brytningsindex är
mindre än 1 i en del av banan ej lika med den
verkliga reflexionshöjden. Varierar man
mät-frekvensen inom området 1—20 MHz, erhålles
en registrering (h’f-registrering), fig. 1. En
radiovåg med en sådan frekvens, att den
reflekteras från höjden för maximal
elektrontäthet för något av skikten, utbreder sig länge
i ett område med litet brytningsindex. Vågen
retarderas därvid och detta förklarar formen
av .fty-registreringen vid övergång från
reflexion från ett jonosfärskikt till ett högre.
Jordens magnetfält gör jonosfären
dubbelbrytande och detta orsakar att en utsänd radiovåg
spaltas i två reflekterade komponenter med
olika gångtid (de ordinära och extraordinära
komponenterna).
Man kan endast med mycket grova
antaganden räkna sig tillbaka från den uppmätta
nyregistreringen till N (h)-fördelningen. Den
enda säkra information registreringen ger,
är elektrontätheterna för skiktens maxima. De
maximala elektrontätheterna erhålles direkt
med hjälp av ekv. (1) från de s.k. kritiska
frekvenserna foE, foFl, foF2. Frågan om
elektrontäthetens höjdfördelning är än så länge ett av
de stora olösta problemen rörande jonosfärens
fysik.
Den mätmetod som här har skisserats ger
naturligtvis endast information om den del av
jonosfären som ligger lägre än höjden för
maximal elektrontäthet i F2-skiktet. Under speciella
förhållanden med låg kritisk frekvens för
Fä-skiktet (jonosfärstormar) kan man ibland få
eko från ett skikt som ligger högre än
F2-skiktet. G-skiktet, som detta skikt kallas,
ligger på en höjd av 500—600 km, och har alltså
lägre elektrontäthet än det normala F2-skiktet.
Dessa observationer visar relativt stor
elektrontäthet vid stora höjder.
Under senare år har även observationer av
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 jf^l
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
