Cтраница 2
Земли системе отсчета, передается вдоль силовых линий магнитного поля в глубь магнитосферы и в ионосферу Земли, вызывая там весь комплекс явлений, образующих авроральную суббурю. [16]
Солнца и излучения Солнцем потоков заряженных частиц, что вызывает магнитные бури, полярные сияния и возмущения в ионосфере Земли. [17]
В 1931 г. впервые было установлено существование весьма слабого космического радиоизлучения в области ультракоротких волн, слабо поглощающихся в ионосфере Земли. Однако систематические исследования этого радиоизлучения начались лишь во второй половине 40 - х годов, когда в результате больших успехов в области радиолокационной техники были созданы высокочувствительные ультракоротковолновые приемники и большие приемные антенны с остронаправленным действием. [18]
Полученные выше выражения ( при надлежащих значениях N и - у) можно использовать для объяснения характера распространения радиоволн в ионосфере Земли. Граничная частота здесь попадает в радиодиапазон, поэтому волны длиной порядка 10 м и более отражаются ионосферой, что широко используется для радиосвязи, тогда как ультракороткие ( УКВ) свободно проходят сквозь нее. Это обстоятельство открывает возможность радиолокации Луны и планет и жизненно важно для радиоастрономии, использующей технику ультракоротких волн. Исследование частотной зависимости отражения радиоволн дает хороший метод изучения ионосферы, в частности определения N по критической частоте. [19]
Допустим, что первоначально частица находится в точке г го, 0 0, z 0, которую можно представить себе как точку в ионосфере Земли, и предположим также, что частица не имеет компоненты начальной скорости в направлении магнитного поля. [20]
В 1931 г. впервые было установлено существование весьма слабого космического радиоизлучения в области ультракоротких волн ( в диапазоне частот от 10 МГц до 15 ГГц), слабо поглощающихся в ионосфере Земли. Однако систематические исследования этого радиоизлучения начались лишь во второй половине 40 - х годов, когда в результате больших успехов в области радиолокационной техники были созданы высокочувствительные ультракоротковолновые прием - ники и большие приемные антенны с остронаправленным действием. [21]
Магнитогидродинамические явления имеют место в космосе, так как звезды, солнце и ядра планет представляют собой жидкие и газообразные среды, движущиеся в магнитном поле, в динамике межпланетных ионизованных газовых сред, например в ионосфере Земли, находящейся в земном магнитном поле. [22]
Электромагнитные волны СВЧ имеют ряд особенностей, к числу которых относятся: способность передавать большой объем информации ( см. табл. 12 - 1), способность к фокусированию с помощью не слишком громоздких устройств, способность проходить сквозь ионосферу Земли, способность приводить в резонансные колебания молекулы и атомы многих веществ и вызывать в них химические или биологические изменения. Все эти особенности определяют успех развития таких важных областей радиоэлектроники, как повсеместная связь и телевидение, радиолокация и радионавигация, радиобиология и радиомеднцина, и еще многих других столь же значимых областей современного технического прогресса. Поэтому создание электронных приборов СВЧ, являющихся главнейшей частью любой СВЧ системы, составляет один из весьма важных разделов современной радиоэлектроники. [23]
Хотя мы все время говорили о распространении волн в металлах, вы одновременно, должно быть, почувствовали универсальность явлений физики: нет никакой разницы в том, находятся ли свободные электроны в металле, в плазме, в ионосфере Земли или в атмосфере звезд. Теперь мы можем видеть, почему длинные радиоволны поглощаются или отражаются ионосферой, тогда как короткие свободно проходят через нее. Поэтому для связи с искусственными спутниками Земли должны применяться короткие волны. [24]
Плазма ионосферы Земли представляет особый вид плазмы, так как образуется в результате процесса фотоионизации молекул и атомов газа под действием солнечной радиации. [25]
Выше тропосферы ( на высоте до 80 км над земной поверхностью) располагается стратосфера, хим. состав которой лишь немногим отличается от состава тропосферы по примесям озона и углекислого газа. С высоты около 80 км начинается ионосфера Земли, содержащая на высотах порядка 100 и 220 км зоны ионизированного газа. [26]
В системах, предназначенных для измерения на космических объектах, диапазон волн выбирается в пределах 100 - 10000 Мгц. Это объясняется тем, что радиоволны ниже 15 - 20 Мгц отражаются от ионосферы Земли, а частоты ниже 100 Мгц заметно поглощаются в ионосфере. Частоты же выше 10000 Мгц сильно поглощаются парами воды и кислородом, находящимися в атмосфере Земли. С увеличением несущей частоты уменьшается вращение плоскости поляризации, которое зависит от характеристики ионосферы и носит случайный характер. С уменьшением вращения плоскости поляризации появляется возможность использовать стабилизированные в пространстве передающие и приемные антенны с линейной поляризацией. Благодаря этому можно значительно уменьшить уровень шумов, принимаемых антенной, что очень важно для увеличения дальности линии связи. [27]
Директор ФТИ АН УССР К. Д. Синельников, создатель отдела физики плазмы и УТС, когда я, докладывая на семинаре у него в кабинете отчет ( С. М. Осовец, ЛИПАН) по теории удержания плазмы ВЧ давлением, сказал, что поскольку в объеме плазмы в этом случае магнитное поле отсутствует, то отсутствует ( как и в ловушке О. А. Лаврентьева) и магнито-тормозное ( циклотронное) излучение электронов, приводящее к охлаждению плазмы, оборвал меня, раздраженно заметив, что все это экспериментально не проверено. Я пытался пробормотать, что отражение волн с низкой частотой, меньшей ленгмю-ровской, уже с 20 - х годов используется для исследования ионосферы Земли, но КД закрыл семинар. [28]
Очевидным результатом существования аномального сопротивления и продольных электрических полей в плазме является, как видно из таблицы, нарушение законов вмороженности даже в явлениях глобального характера. Это обстоятельство приводит к необходимости пересмотра решения таких, казалось бы, уже решенных задач, как, например, передача электрического поля солнечного ветра в ионосферу Земли или электродинамическая связь между ионосферой и магнитосферой Земли. Однако решения задач идеальной магнитной гидродинамики при этом не теряют своего значения, но приобретают смысл граничных или начальных условий для соответствующих проблем физики магнитосферы, рассматриваемых в следующем, более близком к реальности приближении. Попытка такого использования решения уравнений идеальной магнитной гидродинамики применительно к проблеме обтекания магнитосферы солнечным ветром будет представлена ниже. [29]
Изотермическая плазма получается при высоких температурах, под влиянием которых имеет место термическая диссоциация атомов вещества, и может существовать неограниченно долго. Такой вид плазмы представляет собой вещество звезд, а также шаровых молний. Ионосфера Земли - это также особая разновидность плазмы; однако в данном случае ионизация происходит под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца. [30]