Большая Советская Энциклопедия (МЕ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читать онлайн полную книгу TXT) 📗

Метеорная ионизация

Метео'рная иониза'ция , ионизация в верхней атмосфере, обусловленная вторжением в неё метеорного вещества . Активная М. и. происходит в основном при столкновениях испарившихся и распылённых метеорных атомов с молекулами воздуха. Среднее число свободных электронов, порождаемых одним метеорным атомом, пропорционально примерно 4-й степени его скорости и в интервале метеорных скоростей 11—73 км/сек изменяется от 0,001 до 1. Активная М. и. наиболее интенсивна на высотах 80—120 км, где в основном испаряются метеорные тела. Выше 120 км активная М. и. вызывается распылёнными метеорными атомами и отлетающими после столкновения с метеорным телом атмосферными молекулами. Др. источником ионов метеорного происхождения является ионизация постоянно присутствующих в верхней атмосфере метеорных атомов под действием солнечного излучения и в результате перезарядки ионов .

  При масс-спектрометрических измерениях ионного состава верхней атмосферы, выполненных с помощью ракет, обнаружены метеорные ионы Mg⁺ , Si⁺ , Ca⁺ , Fe⁺ и др. на высотах 80—180 км. Наибольшая концентрация метеорных ионов (10² —10⁴ в 1 см³ ) наблюдается на высотах 80—120 км, где она может быть сравнимой с концентрацией основных атмосферных ионов NO⁺ и O²⁺ . Рекомбинация атомарных метеорных ионов протекает значительно медленнее, чем молекулярных атмосферных ионов, поэтому М. и. играет существенную роль в поддержании ночной ионизации области Е ионосферы и в образовании спорадических слоев E_s (в слоях E_s с высокой электронной концентрацией метеорные ионы могут быть доминирующими). М. и. обусловлена в основном спорадическими метеорными телами и во время действия ежегодных метеорных потоков увеличивается незначительно. М. и. сильно возрастает во время метеорных дождей; например, во время метеорного дождя Драконид 10 октября 1946 ионосферными станциями было отмечено образование слоя E_s .

  После пролёта метеора остаётся ионизованный след длиной до нескольких десятков км с начальным диаметром до нескольких м. Ионизованный метеорный след быстро расширяется под действием диффузии. Электронная концентрация в следе уменьшается также вследствие рекомбинации и прилипания электронов к нейтральным атомам атмосферы. Ионизованные метеорные следы отражают радиоволны ультракоротковолнового и коротковолнового диапазонов, что используется в системах метеорной радиосвязи , а также для радиолокационных исследований метеоров и верхней атмосферы. См. также Метеоры .

  Лит.: Истомин В. Г., Ионы внеземного происхождения в ионосфере Земли, «Искусственные спутники Земли», 1961, в. 11, с. 98; Кащеев Б. Л., Лебединец В. Н., Лагутин М. Ф., Метеорные явления в атмосфере Земли, М., 1967.

  В. Н. Лебединец.

Метеорная пыль

Метео'рная пыль , мельчайшие твёрдые частицы, размером от нескольких мкм до долей мм, возникающие в результате абляции метеорных тел при прохождении их через земную атмосферу. Из М. п. состоят следы болидов. См. Метеориты .

Метеорная радиосвязь

Метео'рная радиосвя'зь , вид радиосвязи, при которой используется отражение радиоволн от ионизованных следов метеорных частиц. М. р. применяется сравнительно редко, главным образом для передачи информации (например, телеграфных сообщений) двоичным кодом и для сверки разнесённых устройств точного времени путём встречного обмена контрольными сигналами (см. Служба времени ).

  Пролетая в атмосфере, метеорные частицы оставляют следы ионизованного газа, часть которых имеет концентрацию электронов, достаточную для эффективного отражения радиоволн метрового диапазона (см. Распространение радиоволн ).

  Это явление позволяет осуществлять М. р. при помощи относительно маломощных передатчиков (порядка 1 квт ) и простых антенн с усилением 6—18 дб на расстояния до 1700—1800 км без ретрансляции. Для этого передатчики обоих корреспондентов облучают некоторую зону на высоте около 100 км над поверхностью Земли. При соответствующей ориентации следа образуется двухсторонний канал связи (рис. ) с шириной полосы частот в несколько десятков или сотен кгц в зависимости от мощности передатчиков, чувствительности приёмников и допустимого влияния эффектов многолучевого распространения радиоволн. При достаточном энергетическом потенциале линии М. р. эффективные отражения наблюдаются регулярно — обычно несколько раз в 1 мин со средней длительностью несколько десятых долей сек. Применяя скорость передачи 5—10 тыс. двоичных знаков в 1 сек, можно в течение этих коротких интервалов времени, составляющих в сумме несколько процентов от общего времени связи, передать относительно большой объём информации. Так, линия М. р., работающая на частоте около 40 Мгц, может обладать ёмкостью, достаточной для непрерывной устойчивой работы одного или несколько телетайпов . Вследствие слабого поглощения метровых волн в ионосфере и особенностей механизма распространения волн при М. р. она значительно меньше подвержена влиянию ионосферных возмущений, чем радиосвязь на декаметровых волнах, и обладает относительно высокой направленностью (даже при слабонаправленных антеннах) и поэтому менее подвержена действию помех, создаваемых удалёнными радиоустройствами.

  Прерывистый характер образования канала связи требует применения специальных методов передачи и приёма сообщений. Поступающие сообщения накапливаются и затем передаются порциями с большой скоростью в те короткие интервалы времени, когда образуется двухсторонний канал связи. Принятые порциями сообщения также сначала накапливаются, а затем с обычной скоростью поступают в регистрирующий аппарат. Кроме накопителей, специфическими элементами являются анализаторы принятых сигналов, определяющие их пригодность для связи, и системы сопряжения порций принятых сообщений, исключающие потери или повторный приём сообщений на стыках между порциями. Для обеспечения достоверности передачи применяют методы автоматического обнаружения и исправления ошибок.

  Лит.: Метеорная радиосвязь на ультракоротких волнах. Сб. ст., под ред. А. Н. Казанцева, М., 1961; Бондарь Б. Г., Кащеев Б. Л., Метеорная связь, [К., 1968].

  А. А. Магазаник.

Схема двухсторонней метеорной связи: 1 — метеорный след ионизованного газа; 2 — источник сообщений (передающий телеграфный аппарат); 3 — приёмник сообщений (приёмный телеграфный аппарат); 4 — накопитель-ускоритель передающего тракта; 5 — накопитель-замедлитель приёмного тракта; 6 — системы анализа, сопряжения и управления; 7 — передатчик метровых волн; 8 — приёмник метровых волн; 9 — передающая антенна; 10 — приёмная антенна.

Метеорное вещество

Метео'рное вещество' в межпланетном пространстве, твёрдые тела (метеорные тела), более мелкие, чем малые планеты и кометы, движущиеся вокруг Солнца. При встрече с Землёй метеорные тела порождают метеоры и выпадают на земную поверхность в виде метеоритов . Мельчайшие метеорные тела интенсивно рассеивают солнечный свет и наблюдаются в виде Зодиакального Света .

  По фотографическим и радиолокационным наблюдениям определены орбиты нескольких десятков тысяч метеорных тел. Подавляющее большинство их движется по эллиптическим орбитам вокруг Солнца. Не обнаружены метеорные тела с безусловно гиперболическими орбитами, т. е. пришедшие в окрестность Солнца из межзвёздного пространства. М. в. концентрируется в плоскости эклиптики и имеет преимущественно прямое движение, т. е. то же направление, в котором движутся планеты. Движение метеорных тел определяется гравитационным притяжением Солнца и планет, а также негравитационными силами, возникающими в результате взаимодействия метеорных тел с электромагнитным и корпускулярным солнечным излучением (световое давление, эффект Пойнтинга — Робертсона и др. ). Световое давление может выталкивать из Солнечной системы мельчайшие метеорные тела размерами менее 10^-4 см. Под действием Пойнтинга — Робертсона эффекта постепенно уменьшаются размеры и эксцентриситет орбиты (тем быстрее, чем меньше метеорное тело и размеры орбиты), и метеорное тело по спирали приближается к Солнцу. На пути к Солнцу оно может быть захвачено планетами; наиболее эффективен захват Юпитером. Этот «барьер» Юпитера могут пройти только очень мелкие метеорные тела. Время жизни метеорных тел во внутренних областях Солнечной системы (внутри орбиты Юпитера) много меньше возраста Солнечной системы, следовательно М. в. здесь должно постоянно пополняться. Возможны различные источники М. в.: распад комет, дробление малых планет, приток очень мелких метеорных тел с периферии Солнечной системы и др. Значительное большинство крупных метеорных тел имеет орбиты, сходные с орбитами комет (преимущественно короткопериодических), и, по-видимому, образуется при распаде комет. Комплекс орбит более мелких метеорных тел, наблюдаемых только радиолокационными методами, более сложен, однако меньшая точность и большая избирательность радиолокационных наблюдений метеоров не позволяют сделать однозначного вывода о происхождении таких тел. Около половины ярких метеоров, наблюдаемых фотографическим путём, относится к метеорным потокам , остальные — к спорадическим метеорам; среди более слабых метеоров доля принадлежащих метеорным потокам убывает.