Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная --> Промиздат -->  Астрономические методы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 ( 152 ) 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

в Великую Отечественную войну Пулковским высотам было суждено стать одним из мест той границы героической обороны Ленинграда, через которую не смогли перешагнуть фашистские орды. В результате длительных артиллерийских обстрелов и воздушных бомбардировок, продолжавшихся в течение почти двух лет, немецко-фашистским варварам и мракобесам удалось разрушить почти до основания Пулковскую обсерваторию - эту цитадель мировой астрономической науки и уничтожить значительную часть уникальных и ценнейших инструментов и большую часть богатейшей фундаментальной библиотеки. Автору пришлось быть на руинах Пулковской обсерватории в 1945 г. вскоре же после окончания войны и видеть разрушенные здания, разбитые наблюдательные павильоны и башни, погнутые и исковерканные подставки и приспособления уничтоженных мош,нейших труб, рефракторов и других точнейших астрономических инструментов, через которые русские и советские ученые проникали взором исследователей в неизведанные еш,е никем глубины вселенной.

В короткий срок при активном и самоотверженном участии коллектива обсерватории во главе с ее директором академиком А. А. Михайловым Пулковская обсерватория была восстановлена. Автору выпала честь принять участие в торжественном заседании и празднествах в Пулково, посвященных восстановлению и открытию обсерватории, оставивших в памяти яркие и незабываемые воспоминания. Это заседание и празднества, на которые прибыли многочисленные зарубежные гости - ученые-астрономы из многих стран мира, - прошли в обстановке большого подъема, гордости за свою Родину и огромного удовлетворения восстановлением в короткий срок на передовом научном уровне одного из уникальных научных учреждений страны - астрономической столицы мира .

Нет сомнения, что дальнейшая работа советских ученых в Пулковской обсерватории приведет еще ко многим замечательным открытиям и тем самым еще более увеличит славу отечественной астрономической науки.

...Я ничуть не сомневаюсь в том, что одно Пулковское наблюдение стоит по меньшей мере двух, сделанных где бы то ни было в другом месте .

Выдаюш,ийся французский физик Био писал (1848 г.): Ни одно астрономическое учреждение никогда не было так широко задумано, так обдуманно устроено, так богато снабжено, как Пулковская обсерватория-.. ; Теперь Россия имеет научный памятник, выше которого нет на свете .



Глава XVII

§ 107. Общие сведения. Основные понятия о решении геодезических задач из наблюдений ИСЗ

С момента запуска (4 октября 1957 г.) в СССР первого искусственного спутника Земли началось активное освоение человеком космического пространства. Последующее бурное развитие ракетной техники и космонавтики поставило перед геодезией достаточно сложные и своеобразные задачи. Так, например, возникла чисто практическая необходимость в развитии единой системы координат на всю Землю, повысились требования к точности совмещения начала и направления осей государственной геодезической системы координат с центром масс Земли и ее осями инерции. Движение ракет и ИСЗ происходит в поле тяготения Земли и, следовательно, изучение характеристик этого поля становится особенно важным. Большие скорости движения ракет и ИСЗ привели к необходимости создания новых средств измерений и методов их обработки. С другой стороны, сами спутники открыли большие возможности для решения чисто геодезических задач. В итоге возникло новое направление геодезии - космическая геодезия.

Космическая геодезия изучает взаимное расположение точек земной поверхности и космических аппаратов, движущихся в гравитационном поле Земли, а также характеристики этого поля с помощью космических средств. Решение задач космической геодезии основывается на определении координат космических аппаратов, по результатам измерения (в основном) направлений, расстояний и относительных скоростей. Измерение направлений производится фотографическими и радиотехническими средствами. Расстояния и относительные скорости измеряются радиотехническими средствами и лазерами.

Производя фотографирование ИСЗ на фоне звездного неба и фиксируя время наблюдения, определяют известными астрономическими методами прямое восхождение а и склонение б ИСЗ. Некоторое отличие от обычных в астрономии способов возникает в связи с различием угловой скорости движения ИСЗ и звезд. В итоге при фотографических способах измеряются углы между направлениями на звезду и на спутник. Роль углового эталона играет звездное небо, так как угловые расстояния между звездами известны. Такой способ измерения углов не связан с отвесной линией, и в этом его большое преимущество.

Из радиотехнических методов наибольшее применение получили методы измерения радиальных скоростей г и дальностей г. Измерение радиальных скоростей основано на эффекте Допплера. Передатчик, установленный на спутнике, излучает определенную эталонную частоту /о- Принимаемая на наземной

основы

КОСМИЧЕСКОЙ ГЕОДЕЗИИ



станции частота / на основании эффекта Допнлера испытывает сдвиг частоты А/, зависящий от относительной скорости г спутника и наземной станции наблюдения. Если с - скорость света, а г - расстояние до спутника, то сдвиг частоты, вызванный эффектом Допнлера, составляет

A/ = /-/o = -f-г, (107.1)

где / - наблюдаемая частота иг - производная от дальности по времени.

В непосредственно измеренные величины необходимо вводить различные поправки (за рефракцию, аберрацию, сдвиг частоты и т. п.). Точность наблюдений зависит от применяющихся измерительных средств и от правильности введения в результаты измерений этих поправок. Принципиально точность наблюдений может быть доведена до дециметров в дальности и 1 в углах.

Определяя координаты спутников Земли со станций, координаты которых известны, и со станций, координаты которых не известны, можно определить координаты последних. И так как движение ИСЗ происходит в гравитационном поле Земли, то изучение в координатной форме этого движения дает информацию о гравитационном поле Земли.

Математическое решение геодезических задач из наблюдений искусственных спутников достаточно сложно. Здесь первоначально дадим лишь общие понятия об этом методе, а более подробное - в последующих параграфах.

Если бы Земля была шаром, то действие силы ее притяжения на материальные тела было бы равно, согласно выводам § 56, действию силы притяжения материальной точки, имеющей массу Земли и расположенной в ее центре. Это предположение означает, что мы пренебрегаем вторым и третьим членами формулы для потенциала V в виде ряда (54.25), которые выражают влияние сжатия Земли и неравномерности распределения масс по долготе, т. е. полагаем, что

В этом случае движение спутника, после вывода его на орбиту, должно было бы совершаться по закону Кеплера, т. е. по плоской кривой - эллипсу, в одном из фокусов которого находится центр Земли. Однако вследствие эллипсоидальности Земли орбита спутника претерпевает возмущения - отклоняется от плоской кривой; если использовать понятие мгновенной орбиты , то можно сказать, что спутник движется по плоской орбите, но сама плоскость орбиты беспрерывно вращается и параметры ее изменяются. Эти отклонения - возмущения поддаются аналитическому выражению на основе закона всемирного тяготения, если учесть второй, третий и последующие члены разложения потенциала в ряд (54.25). Этим самым определяется математическая зависимость между сжатием и эллиптичностью земного экватора, с одной стороны, и характеристиками действительной орбиты спутника, с другой. Определяя эти характеристики из непосредственных наблюдений и используя указанные зависимости, получаем возможность вычислить сжатие Земли и эллиптичность ее экватора.

Для определения сжатия Земли из непосредственных наблюдений движения спутника необходимо иметь: скорость вращения орбиты, полуось орбиты и наклон ее к плоскости экватора. По этим данным, а также по значениям большой полуоси земного эллипсоида, силе тяжести на экваторе (определяемым из геодезических и гравиметрических измерений) и вычисляется сжатие Земли.

Выведенное из наблюдений искусственных спутников сжатие характеризует эллипсоидность Земли в целом, т. е. должно рассматриваться как



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 ( 152 ) 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169