Николай Николаевич Крупенио - Радиофизические исследования Луны и планет

атмосферы, высотными профилями
температуры и давления в атмосфере, а также электрическими свойствами вещества поверхностного слоя. Для
раздельного определения кинетической температуры и
коэффициента излучения обычно используют зависимость радиояркостной температуры от угла наблюдения.
При проведении радиоастрономических наблюдений
мощность принимаемого сигнала существенным образом зависит от размеров антенны. Если ширина диаграммы направленности антенны радиотелескопа а не
превышает угла, под которым видна планета, — углового размера планеты Q, — то мощность принимаемого
радиоизлучения не будет зависеть от размеров антенны. Мощность принимаемого радиоизлучения может
быть также выражена по аналогии с мощностью радиоизлучения планеты через температуру — антенную температуру ТА. Антенная температура зависит от радиояркостной температуры планеты и фонового излучения,
8

принимаемого через боковые лепестки диаграммы направленности, т. е. с направлений, находящихся вне
углового размера планеты. Если же ширина диаграммы направленности антенны будет существенно больше углового размера планеты, то интенсивность принятого излучения от планеты уменьшится в (a/Q,) 2 раз
(рис. 1). Так, если радиояркостная температура планеРис. 1. Измерение радиоизлучения
планеты
радиотелескопом,
имеющим
широкую
диаграмму
направленности по сравнению с
угловым размером планеты. Наблюдаемая радиояркостная температура в (a/Q) 2 раз меньше
радиояркостной температуры планеты:
1 — планета; 2 — угловой размер планеты; 3 — ширина диаграммы направленности; 4 — диаграмма направленности антенны;
5 — антенна радиотелескопа

ты составляет несколько сот градусов, то антенная температура обычно равна величине порядка 1°К и менее.
Например, при наблюдении Марса ( 7 я ~ 2 2 0 о К ) на радиотелескопе с антенной диаметром 25 м на длине волны 1 см антенная температура радиоизлучения планеты будет около 2° К. При увеличении в 10 раз длины
волны наблюдения на этом радиотелескопе пропорционально увеличится ширина его диаграммы направленности, а антенная температура уменьшится в 100 раз.
При увеличении длины волны радиоастрономических измерений (для данной антенны) величина принимаемого потока теплового радиоизлучения от планеты
падает (закон Релея—Джинса). На некоторой определенной длине волны мощность принимаемого излучения
достигает минимального значения, которое не может
быть определено из-за собственных шумов приемного
устройства радиотелескопа. В этом случае говорят, что
для данного радиотелескопа при наблюдении определенной планеты достигнут верхний предел по длине
волны.
При уменьшении длины волны наблюдений обычно
ухудшаются чувствительность приемных устройств, а
также фокусирующие свойства антенны, но увеличи9

10

0,07

0,7

0,14

0,69

6,67
5
0,075

28.8
17,2

1,77
164,8

248,4

98

26.7
2,49

0,77
84

1464/2014
3,48
149,6

2,3/2,5
45,7

6,4?

3,5/4,0
48,2

4569

15/19
115,4
1427

2869

5900

35/50
139,4
778,4

«Iо
г.
о» sЯSr
а.
°=н
м2«
® аГ
5
4л

Луна

Плутон

Нептун

Уран

8 25
f-в sя
й)<
О
) .C
iи
ЯО
в. а
Сатурн

Юпитер

3,5/25
6,79
227,9
Марс

12,74
149,6

Меркурий

Планета

-DBd э э н ъ ^ э

Земля

5/12

10/63

4,88

12,1

im 9 oi 'Bti

-Н1ГОЭ 1 0 ЗИНКОХЭ

*

57,9

ira e oi 'dxaw
-ВИ1Г ииняэсф

^

см ю со

108,2

илЛтг Htr
-н^нээ 'XBIU/UIUJ
*HIfW9£ э иин
-эиоигдвн ndu
dawesd иоаоьид

*
*

CO — со Ю CD ru
^
CD ^ CO
OO w - - О О О О tD N
й ^
см
CM

Венера

о
о
2
X
«X
»
Et
V
2
o.
о
о*H
о

*
*

29,5

3,1
1,31
11,9

1,85

*

инхАэ 'кин
-3tnBda tfondau

0,86

0,15

0,76

0,36

0,06

0,78
< 6

25,2

Гол 'вин
-atnBdpo tfondau

1,88

n.

oH
25
Q.

23,5

noAttBdj
'инихиии-не ихэ
-0ХЭ01Ш н 1чхид
-do ЗИНЗН01ГМВН

1

2x
>»
C3
X

*
*

(N5 T
^ (N K
Of) C
«O t^ O
^O ОCD©^П.CO
~ 10

iqoAtfBdj 'нхир
-do ИХЭ0НЭ01Ш H
BdoxBaxe ихэомэ
-01Ш ЭИНЭН01ШВН

•
*

ю iо ю со" —~ о" ~

7

gWD/J Ч
' ХЭОН
-xoim квняэёэ

*
*

o o
r - O L O o o o L o m
'tNlOCO^OOOJCOtNCJ
CO Tf
— — CM CM CM —
+ + + + 1 1 1 1 1 +

3,4

Э 0 'эмьох
H0Hh3Hir0DtT0U
a BdXxBdauwax

0,615

ss
х
VO
ea
H

0,241

эног
-вивмг иоиияиа
е нинэжес110
хнэтшффео)!

вается принимаемый поток радиоизлучения. С уменьшением --">