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.
Fig. 3. Den
ryska satelliten
fotograferad den
13 oktober 1957
vid Lunds
observatorium.
Kameran har
försetts med
roterande sektor-bländare med
1U s
öppningstid.
sig några minuter på de höjder i atmosfären
som har störst intresse. För utforskning av
Fä-skiktet är denna nackdel mycket allvarlig,
eftersom relativt snabba variationer i
soleffekter, som t.ex. röntgenstrålning, kosmisk
strålning, partikelintensitet osv. är intressanta
problem i samband med den övre jonosfärens
fysik. Önskar man informationer från olika
latituder, något som inom jonosfärfysiken ofta
är av stor betydelse, måste man företa flera
raketexperiment.
Mätningar med hjälp av satelliter
Användning av satelliter, fig. 3, för
jonosfärforskning har därför flera fördelar gentemot
rakettekniken och den största fördelen är
därvidlag att mätningen kan försiggå under en
längre tid.
Satelliter kan bl.a. användas för bestämning
av den övre atmosfärens tryckförhållanden.
Raketexperiment har givit säkra värden vid
höjder mindre än 100 km, osäkra värden vid
höjder mellan 100 och 200 km och nästan inga
värden över 200 km. På dessa höjder finns
endast indirekta mätningar och trycket beräknas
på grundval av antagna värden för temperatur
och molekylvikt. Genom observationer av
satellitens bana och dess omloppstid, kan man
erhålla värden på lufttätheten på den höjd
där satelliten befinner sig (Spitzer)2. Man kan
visa att den relativa ändringen i omloppstiden,
AT/T är:
A T
~T
6 n r A Q
Ti
(2)
Här är T omloppstiden, v banradien, A
satellitens projektionsyta i ett plan vinkelrätt mot
hastigheten, q lufttätheten och M satellitens
massa. Stor noggrannhet fordras emellertid vid
bestämning av omloppstiden, eftersom AT/T
endast är av storleksordningen 10"\
På grund av satellitens rörelse relativt en
radiomottagare på jordytan, kommer en från
satelliten utsänd och vid markytan mottagen
signal, att vara Dopplerförskjuten i frekvens
(Tekn. T. 1957 s. 929). Den observerade fre-
kvensförskjutningen är emellertid något olik
Dopplerförskjutningen och differensen mellan
dessa orsakas av ändrad fashastighet
(Ber-ning)1 och beror därför på
elektrontäthetsför-delningen, satellitens hastighet och
arbetsfre-kvensen. Denna mätmetod kan ge
elektrontätheten i närheten av satelliten men kräver
mycket god kännedom om banan och hastigheten.
Hartman och Haviland2 har diskuterat ett
intressant experiment. Signalerna från en
satellitsändare med arbetsfrekvenser omkring
28 MHz uppmäts vid ett antal mätstationer och
eventuellt används även radioamatörer för
rapportering av approximativa signalstyrkor.
Detta experiment, som fordrar ett mycket stort
antal deltagare, bör kunna ge upplysningar om
jonosfäreffekter över F2-skiktet. Mätningar av
månekon inom ultrakortvågsområdet har givit
ovanligt stora ändringar i signalstyrkan, vilket
eventuellt har sin förklaring i den högre
jonosfären.
Uppmätning av den totala elektrontätheten i
en vertikal pelare kan även ge informationer
om jonosfären över F2-skiktet. Om man mäter
rotationen hos polarisationsplanet av en från
satelliten sänd signal för olika satellithöjder,
kan man erhålla information om
elektrontätheten. Man kan nämligen visa att
H
O cso — • eos • | A7 • ds
(3)
(Faradayeffekten)
där 6 är rotationsvinkeln för
polarisationsplanet, H jordmagnetiska fältstyrkan, f
arbetsfre-kvensen, # vinkeln mellan
utbredningsriktningen och jordmagnetiska fältet, N
elektrontätheten och ds banelementet. För uppmätning
av 6 användes två cirkulärpolariserade
antenner.
Pfister2 har beskrivit möjliga försök för att
undersöka jonosfärens irregulariteter eller
turbulensförhållanden. Man kan antingen
uppmäta småvariationer i retardationen av en 20
MHz-signal jämförd med en mycket högre
frekvens eller uppmäta fädningen hos den
mottagna 20 MHz-signalen. Det senare
experimentet blir analogt med mätningen av
radiostjärnors tindring och om man t.ex. har tre
mottagare vid markytan har man principiell
möjlighet att beräkna de statistiska egenskaperna
hos diffraktionsbilden vid markytan.
Användning av satelliter på olika höjder kan ge
turbulensens höjdberoende.
Av mätningar som har utförts på de ryska
satelliterna har en del publicerats. Uppgifter
rörande jonosfärundersökningar är emellertid
få, bl.a. beroende på att bearbetningen alltid
tar någon tid att utföra. Av
fältstyrkeregistreringar (Tekn. T. 1957 s. 989) framgår att
signalens fädning ofta är rätt komplicerad, med
flera fädningsperioder superponerade. Den
långsamma fädningen är sannolikt beroende
på satellitens spin och Faradayeffekten.
Satellitsändarens antenn kan ej göras isotropisk,
och därför blir signalstyrkan beroende av
satellitens orientering relativt mottagareanten-
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 jf^l
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
