Юровский Ю. Ф. Кримська астрофізична обсерваторія сел. Науковий, Крим 98409, Україна Тел. (380-0654) 237370; e-mail: yurovsky@rad.crimea.ua


Рис. 1. Запис шумовий бурі на 2-х частотах Fig. 1. Records of noise storm at two frequencies

Анотація За спостереженнями шумових бур встановлено, що в діапазоні частот 0.001-0.1 Гц спектр коливань їх інтенсивності описується гіперболічної залежністю G (F) = 1 / F. Показано, що спектр процесу, складається з коротких імпульсів тривалістю до 4 с, у зазначеному діапазоні плоский, а гіперболічний спектр може утворитися з суми імпульсів, тривалість яких знаходиться в межах від 10 до 1000 с. Отже, загальноприйнята гіпотеза освіти шумових бур з короткочасних сплесків не підтверджується результатами спостережень. З урахуванням виявлених властивостей механізм випромінювання шумових бур повинен забезпечувати одночасну генерацію коливань інтенсивності тривалістю від часток секунди до 1000 с.

I. Вступ

Рис. 2. Спектри потужності 111 Б 30.03.2001 г Fig. 2. Power spectrum of NS 30.03.2001

Дистанційні системи контролю та управління, радіаційна обстановка в ближньому космосі, навігація, системи посадки літаків, радіозв’язок та інші види технічної діяльності людства схильні до впливу сонячної активності. Звідси очевидна необхідність прогнозу активності, а також пошуку шляхів його поліпшення. На відміну від видимого спектру, радіовипромінювання Сонця змінюється в десятки і тисячі разів і тому є досить чутливим індикатором сонячних явищ [1]. Типовим проявом сонячної активності в радіодіапазоні є шумові бурі (ШБ) на метрових хвилях, які становлять підвищений, сильно флюктуіруючі радіовипромінювання, яке триває від декількох годин до декількох діб. Однак використання цих властивостей ШБ для діагностики та прогнозу активності обмежується відсутністю ясного розуміння параметрів фізичних процесів, що призводять до генерації ШБ. У зв’язку з цим метою даної роботи було визначення спектрів ШБ за їхніми спостереженнями і з’ясування характеру супутніх збурень в сонячній короні.

II. Основна частина

Апаратура. Спостереження проводилися на двоканальному радіотелескопі, налаштованому на частоти 280 і 300 МГц. Частота цифрових відліків рівня сигналу кожного каналу становила 10 Гц. Для усунення фрагментації інтенсивних короткочасних сплесків ШБ застосовувалася логарифмічна шкала, яка забезпечувала динамічний діапазон 30 дБ. Квантування сигналу проводилося на 512 рівнів, точність реєстрації при постійній часу 0.1 з становила близько 2-3% потоку незбуреного Сонця.

Вивчалися 10 ШБ, що відбувалися в 2001-2002 роках, тобто наші результати відносяться до різних ШБ, а не до однієї і тієї ж довгостроково існуючої ШБ. Досліджувалися записи тривалістю від 30-ти хвилин до 3-х годин. Приклад запису ШБ зображений на рис. 1, а її спектри на рис.2. Пунктирною лінією зображено 99% рівень довіри. Спектри характеризуються монотонним спадом в міру збільшення частоти. Отже, ні в одній області частот немає достовірно виділяються компонент. Виявилося, що спектри всіх 10 ШБ в діапазоні частот 0.001-0.5 Гц в середньому описуються гіперболічним законом G (F) = 1 / FP з показником спектра р = 1.047 ± 0.098.

Зазвичай передбачається, що флуктуації ШБ складаються з “численних наступних один за іншим короткочасних сплесків тривалістю порядку секунд і часток секунди” (огляди [2,3] і безліч посилань в них). Але процес, що складається з коротких імпульсів (наприклад, «дробовий» шум діода) має плоский спектр [4]. А реальний гіперболічний спектр ШБ свідчить про те, що загальноприйнята гіпотеза освіти шумових бур з короткочасних сплесків не підтверджується результатами спостережень. Математичне моделювання показало, що гіперболічний спектр має сума імпульсів, тривалість яких рівномірно розподілена в межах розглянутого діапазону частот (ріс.З). Отже, механізм випромінювання шумових бур повинен забезпечувати одночасну генерацію коливань інтенсивності (сплесків) тривалістю від часток секунди до 1000 с (кордону дослідженого діапазону).

Fig. 3. Flat spectrum of sum of short pulses with duration

1      s (a) and hyperbolic spectrum of sum of pulses with homogeneity distributed duration in the range 10-1000 s (b)

Рис. 3. Радіальна залежність радіопотока Сонця

Fig. 3. Radial dependence of the Sun radiostream

За результатами обробки побудована ізофота концентрації, що відповідає частоті 938 МГц, поблизу лімба Сонця. За вимірами, проведеними на радіотелескопі РТ-70 (м.Євпаторія), на частотах

4,8 ГГц і 327 МГц з використанням цієї методики побудовані ізофоти для інших значень концентрації, що в сукупності дозволило здійснити побудова ЗО-зображення лімба Сонця.

I. Висновок

Показана можливість побудови ЗО-зображень космічних об’єктів за результатами їх сканування в радіодіапазоні. Метод досить перспективний для об’єктів, що характеризуються помітним трендом їх просторових характеристик.

[1] Нікітін О. Ю “Сорокін А. Ф” Шевченко О. Е. широкоапертурних вимірювання радіальних розподілів світності радіоджерел В кн: 4-я міжнародна конференція “Системний аналіз і управління космічними комплексами “, Матеріали конференції. Москва: 1999, стор.30.

[2] Шевченко О. Є. Про можливості просторової стратифікації щільності джерел в радіовипромінювальних об’єктах – В кн.: 12-я Міжнародна Кримська конференція “НВЧ техніка і телекомунікаційні технології “(КриМіКо’2002). Матеріали конференції [Севастополь, 9-13 вересня 2002 р.]. – Севастополь: Вебер, 2002, с. 309-310. ISBN 966-7968-12-Х,

IEEE Cat. Number 02ЕХ570.

[3] Власенко В. П. Візуалізація зображень об’єктів

– В кн.: 12-я Міжнародна Кримська конференція “НВЧ техніка і телекомунікаційні технології” (КриМіКо’2002). Матеріали конференції [Севастополь, 9-13 вересня 2002 р.]. – Севастополь: Вебер,

2002, с. 591-592. ISBN 966-7968-12-Х,

IEEE Cat. Number 02ЕХ570.

3D-IMAGING OF SPACE OBJECTS IN A RADIORANGE

Vlasenko V. P., Sorokin A. F., Shevchenko О. E.

The Center of Reception of the Scientific Information NSA of Ukraine

Yevpatoriya-19, Crimea Republic, Ukraine, 97419 E-mail: shoe&.ecc. Crimea, ua. sorokin&.ecc. Crimea, ua

Abstract The way of volumetric 3D-imaging of space objects in a radio range is described by means of previously offered methods of radial distributions revealing of radiation sources using results of wide-aperture integrated measurements of brightness and the method of image visualization.

Perspectivity of Abel method application for 3D-imaging of radio objects with high degree of symmetry has been shown earlier. Generally, the problem is incorrect and has no exact solution because of observed phenomenon of radiation reabsorption in the radiation source itself and on the sourceobserver way. However, in the most cases there is a final number of physically reliable solutions of the problem and presentation of a directional radiancy distribution of a radiation source is possible. From this point of view the most interesting problem is 3D-imaging of the Sun as unique radiation source.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.