Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


»нструменты. 3.1 ѕри обнаружении камерой преп€тстви€ на пути марсохода передатчик сообщит об этом на «емлю, и ÷ентр управлени€ в ответ пошлет сигнал двигателю аппарата.

3.1 ѕри обнаружении камерой преп€тстви€ на пути марсохода передатчик сообщит об этом на «емлю, и ÷ентр управлени€ в ответ пошлет сигнал двигателю аппарата. —игнал должен прийти до того, как марсоход достигнет преп€тстви€. ѕоскольку 1 а.е. -- это 500 световых секунд, на преодоление рассто€ни€ в 3 а.е. (удвоенное среднее рассто€ние от «емли до ћарса) уходит 1500 с. ѕоэтому безопасна€ скорость движени€ марсохода не более 10 / 1500 м/с = 7 мм/с, или около 40 см/мин. ѕоистине черепашь€ скорость! ¬спомните теперь, в каких пределах мен€етс€ геоцентрическое рассто€ние ћарса и уточните найденную оценку. Ѕыстрее всего марсоход мог бы двигатьс€ при великих противосто€ни€х ћарса, когда r уменьшаетс€ до 55 миллионов км. ќни всегда бывают в одно и то же врем€ года (в августе -- сент€бре).  ак вы думаете, почему?

ѕосле того, как рукопись с приведенным только что текстом решени€ была сдана в издательство, произошли замечательные событи€, непосредственно относ€щиес€ к теме этой задачи. 4 июл€ 1997 г. космический аппарат "Pathfinder" ("—ледопыт") совершил посадку на поверхность ћарса. ¬скоре небольшой управл€емый с «емли шестиколесный марсоход размером с большую детскую игрушку (его длина -- 65 см) пополз по ћарсу со скоростью см/с -- в полном согласии с полученной только что оценкой.

ћетеостанци€, установленна€ на "—ледопыте", ведет измерени€ температуры марсианского "воздуха" в месте посадки. ƒнем она поднимаетс€ до C, ночью падает до C. Ћюбопытно, что сама€ низка€ температура воздуха, зафиксированна€ на «емле, практически така€ же ( C, станци€ "¬осток", јнтарктида, 21 июл€ 1983 г.).

„тобы обеспечить всем быстрый и надежный доступ к информации о Pathfinder'е, текущей и архивной, Ќј—ј размещает ее в »нтернете одновременно на многих серверах ("зеркалах"), разбросанных по всему земному шару. ≈сли вам окажетс€ трудно "пробитьс€" непосредственно в Ќј—ј по одному из следующих адресов:

http://mpfwww.jpl.nasa.gov

или

http://mpfwww.arc.nasa.gov

можете попробовать воспользоватьс€ сервером »нститута  осмических »сследований (» ») в ћоскве:

http:/www.iki.rssi.ru/jplmirror/mars

или, скажем, следующим датским:

http://sunsite.auc.dk/mars.

¬ первые дни после посадки "—ледопыта" на ћарс за информацией о нем по »нтернету ежедневно поступало до 100 миллионов обращений! —истема "зеркал" даже в самые гор€чие первые дни и часы позвол€ла получать текущую информацию о событи€х на ћарсе без сколько-нибудь серьезных задержек.

"—ледопыт" -- первый из серии сад€щихс€ на ћарс исследовательских аппаратов, запуск которых будет проведен Ќј—ј в ближайшие годы. ѕредполагаетс€, что в 2005 г. образцы марсианского грунта будут доставлены на «емлю.

3.2 Ћюба€ экваториальна€ установка, в том числе и немецка€, будет одновременно и азимутальной, если телескоп установлен на полюсе -- неважно, южном или северном.

3.3 ¬сего глазом видно звезд, блеск их заключен между (—ириус) и . √лаз способен в принципе заметить разницу в , так что всего имеетс€ градаций €ркости. Ёто дает 7 бит информации на звезду.  роме того, звезды различаютс€ по цвету -- скажем, разных цветов (хот€ вр€д ли и это глаз способен различить у слабых звезд). ѕолучаем еще три бита информации. ѕоложение звезды на небе в дотелескопическую эпоху можно было определить с точностью в лучшем случае в . ¬ радиан содержитс€ угл. минут.  оординат две, но втора€ (скажем, ) измен€етс€ всего в пределах , а потому ее задание с точностью до предоставл€ет (а не ) возможностей. ¬сего -- 27 бит дл€ положени€ звезды.

»так, о каждой звезде можно было получить следующее количество информации: 7 битов -- блеск, 3 бита -- цвет, 27 битов -- положение; итого битов на звезду. ќбщее количество информации о звездах, доступной люд€м в дотелескопическую (а правильнее будет, пожалуй, даже сказать -- и во всю доспектроскопическую) эпоху развити€ астрономии, буквально поражает своей мизерностью: бит килобайт.

 онечно, любой, даже самой простой дискетки на 360 килобайт, о каких все успели уже давно забыть, хватило бы за глаза дл€ записи всех этих данных. –еально же к моменту изобретени€ телескопа было собрано менее 10% этой информации -- каталогов слабых по меркам того времени звезд не существовало, блеск и цвет оценивались грубо.

ј как обстоит дело сегодн€? ¬от данные о количестве информации, собранной астрометрической космической обсерваторией HIPPARCOS. ќна работала с конца 1989 г. по июнь 1993 г. и передала за это врем€ на «емлю √игабайт байт данных. –езультат обработки этих данных -- каталог HIPPARCOS'а (июнь 1997 г.). ƒл€ звезд их положени€ на небе даны в нем с миллисекундной точностью, еще дл€ звезд -- с точностью миллисекунд. HIPPARCOS получил также ценнейшие данные о собственных движени€х и о параллаксах звезд. ¬ частности, им впервые надежно измерены тригонометрические параллаксы цефеид, а это -- основа построени€ шкалы рассто€ний во ¬селенной.

3.4 –ассто€ние от «емли до Ћуны равно примерно 400000 км, а разрешение глаза радиана. ѕоэтому наименьший линейный размер образований на Ћуне, различимых невооруженным глазом, составл€ет км. Ќаибольшие кратеры имеют чуть больший размер и близки к пределу разрешени€. ¬ бинокль с шестикратным увеличением кратеры уже хорошо видны.

3.5 –азмер наименьших деталей на «емле l, которые можно сфотографировать из космоса, определ€етс€ угловым размером диска дрожани€ звезды. ѕримем его значение равным одной угловой секунде. “огда при рассто€нии в 200 км от поверхности «емли имеем м. ѕользу€сь ухищрени€ми, добиваютс€ и большего разрешени€, но как -- это уже, веро€тно, военный секрет ѕолишинел€. Ќе будем его раскрывать.

ј чем определ€етс€ наименьший размер деталей на Ћуне, которые можно сфотографировать из космоса?

3.6 ќценим радиус R тела, которое на гелиоцентрическом рассто€нии r = 40 а.е. (середина по€са  ойпера) имеет звездную величину (проницающа€ сила наземных 10-метровых телескопов  ека и космического телескопа ’аббла). ќсвещенность от тела на «емле (или на —олнце, рассто€ние от «емли до —олнца много меньше рассто€ни€ до тела) равна

где -- "светимость" обращенного к нам полушари€ тела, A -- альбедо тела, -- освещенность от —олнца на поверхности тела. ( ак вы думаете, почему в данном случае вместо казалось бы очевидного точного равенства ?) ќсвещенности от —олнца на «емле и на теле по€са  ойпера относ€тс€ как

ѕоэтому

ќбратите внимание, что освещенность убывает здесь как четверта€ степень, а не как квадрат рассто€ни€! — другой стороны,

где -- видима€ звездна€ величина —олнца (), m -- видима€ звездна€ величина тела ( -- предел, доступный телескопу ’аббла). »з двух последних выражений получаем

ѕринима€ альбедо равным 0.2 и подставл€€ r = 40 а.е., находим км. ќбратите внимание, что , так что на ближнем и на дальнем кра€х по€са  ойпера значени€ R различаютс€ в раза.

  началу 1997 г. в по€се  ойпера было обнаружено 46 объектов, за восемь мес€цев 1997 г. открыто еще 9. ѕредполагаетс€, что там имеютс€ дес€тки тыс€ч тел крупнее 100 км.

ќбширна€ программа поиска транснептуновых объектов (“Ќќ) выполн€етс€ на двухметровом телескопе √авайского университета, на котором и открыта львина€ дол€ этих объектов. «вездна€ величина обнаруживаемых на нем перемещающихс€ относительно окрестных звезд “Ќќ (на чем и основан метод их поиска) -- около . ќцените самосто€тельно проницающую силу этого телескопа; диаметр зеркала 2.2 м. –азмер доступных ему “Ќќ легко оценить по выведенной только что формуле (проделайте это!).

Ёлектронный каталог тел по€са  ойпера доступен в »нтернете по адресам

http://www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/kb.html

и

http://cfa.www.harvard.edu/cfa/ps/lists/TNOs.html

»з всех “Ќќ, об обнаружении которых имелись сообщени€ к концу августа 1997 г., наибольшую полуось a = 84 а.е. имеет тело, движущеес€ по сильно выт€нутой орбите (e = 0.58). ¬ афелии оно удал€етс€ от —олнца на 133 а.е. ”дивительно, что у примерно 40% из известных к насто€щему времени “Ќќ больша€ полуось та же, что и у ѕлутона (хот€ пространственное расположение орбит другое). Ёти объекты получили название плутино (plutino), или по-русски -- плутончики. ѕериод обращени€ плутино, как и самого ѕлутона, находитс€ в резонансе 2:3 с Ќептуном. –асположение ѕлутона и плутино на орбитах таково, что тесных сближений с Ќептуном не происходит.

3.7 Cen -- звезда . «начит, фотонный поток от этой звезды составл€ет примерно фотонов/(см с). ‘отонный поток от —олнца в

раз больше и составл€ет примерно фотонов/(см с). јналогично, фотонный поток от звезды в раз меньше и равен фотонов/(см с) или 1 фотон/(м с).

3.8 —начала -- несколько слов о телескопах  ека. ”.  ек (W.M. Keck) -- американский богач, пожертвовавший 130 миллионов долларов на разработку и строительство этих телескопов. ќни установлены на вершине горы ћауна- еа (правильнее -- ћауна- и, но у нас прин€то говорить ћауна- еа) на главном острове √авайского архипелага на высоте 4200 м над уровнем мор€.

ѕервый телескоп вошел в строй в 1993 г., перва€ пробна€ фотографи€ на втором телескопе получена 27 апрел€ 1996 г., а в регул€рную эксплуатацию он был передан 1 окт€бр€ 1996 г. ѕредполагаетс€, что в недалеком будущем эти два телескопа начнут работать в режиме оптического интерферометра с базой м, что должно будет позволить получить разрешение в (на длине волны 2 микрона).

ј теперь -- непосредственно к задаче. —огласно задаче , фотонный поток от звезды равен фотонов/(см с). ѕлощадь зеркала телескопа  ека см 2. ѕоэтому от ¬еги каждую секунду на это зеркало падает фотонов. ќт звезды телескоп  ека получает в раз меньше фотонов, чем от ¬еги, или примерно 1 фотон в секунду.

 

 



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
 инематика неба |  инематика —олнечной системы
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-09-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1601 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќе будет большим злом, если студент впадет в заблуждение; если же ошибаютс€ великие умы, мир дорого оплачивает их ошибки. © Ќикола “есла
==> читать все изречени€...

748 - | 586 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.016 с.