Прикладные вопросы дистанционного зондирования, страница 5

Таблица 2. Эксперименты с космическими приборами дистанционного     зондирования СВЧ-диапазона

В 1978 г. на орбиту вокруг Венеры была выведена межпланетная станция Pioneer Venus Orbiter (PVO). На её борту находился картирующий радиолокатор с низкой разрешающей способностью, дававший изображения поверхности планеты и её топографических профилей.

Локатор станции PVO работал на частоте 1.76 ГГц (длина волны 17см) и имел параболическую антенну диаметром 38 см, расположенную на вращающейся платформе (период вращения 12 с). На снимке видны два главных "высокогорных" района - Земля Иштар и Земля Афродиты, последняя по своим размерам превосходит Южную Америку. За исключением отдельных возвышенностей, планета совершенно плоская. Наивысшая наблюдавшаяся точка имеет высоту 11.1 км относительно среднего радиуса планеты 6051.2км. Низшая наблюдавшаяся точка имеет высоту- 1.9км.

В 1983 г. две российские станции "Венера" с РСА на борту позволили получить карту большей части северного полушария Венеры с разрешением порядка нескольких километров. Изображения показали признаки возможной крупномасштабной тектонической активности.

Одним из важнейших приложений техники активного и пассивного зондирования в СВЧ-диапазоне является зондирование атмосферы в оперативных и научных целях. Наиболее распространенное оперативное применение - это использование локаторов СВЧ-диапазона для измерения обратного рассеяния от дождя, облаков и атмосферной воды в метеорологических исследованиях и предсказании погоды. Однако используются и более низкочастотные локаторы. Применение локаторов ВЧ (3-30 МГц), ОВЧ (30-300 МГц) и УВЧ (300 МГц - 3 ГГц) диапазонов для наблюдения рассеяния турбулентными фпуктуациями коэффициента преломления дает, например, возможность измерения ветра в атмосфере и обнаружения турбулентности безоблачной атмосферы, что улучшает качество прогнозирования погоды и выбора маршрутов самолётов. Для решения задач метеорологии и климатологии особенно полезны пассивные СВЧ-радиомегры, дающие возможность измерения профилей температуры атмосферы, глобального распределения водяного пара, а также осадков и ветра над поверхностью океана. Спутник Nimbus-5, запущенный в 1972г., имел на борту СВЧ-радиометр ESMR с электронным сканированием, работавший на частоте 19.3 ГГц. Этот радиометр в течение многих лет давал изображения распределения водяного пара и осадков над океаном с разрешающей способностью 25 км. Кроме того, на борту спутника Nimbus-5 был установлен направленный в надир радиометр NEMS, который осуществлял зондирование водяного пара и определение температуры трёх слоев атмосферы (толщиной 8 км каждый), центрированных относительно высот 4, 11 и 17 км.

Сканирующий радиометр SCAMS спутника Nimbus-б почти не отличался от прибора ESMR спутника Nimbus-5, за исключением того, что зондирование производилось, на частоте 37 ГГц. Радиометр SCAMS позволил получить первые пространственные изображения распределения водяного пара и осадков, а также температурных полей атмосферы. Зондирование с помощью этого прибора дало такие интересные результаты, что в состав аппаратуры метеоспутника Tiros-N, запущенного в 1978 г., был специально включен четырёхканальный СВЧ-радиометр. Запущенные в том же году два спутника Nimbus-7 и Seasat были оборудованы сканирующими многоканальными СВЧ-радиометрами типа SMMR, предназначенными для измерения интенсивности дождей, а также содержания водяного пара и жидкокапельной воды в атмосфере. Радиометры SMMR работали на пяти частотах в диапазоне 6.6-37 ГГц. (Более подробные сведения о радиометрах ESMP, NEMS, SMMR и SCAMS приведены в табл. 2)