Презентація на тему:
ДЕТЕКТУВАННЯ КОСМІЧНИХ ПРОМЕНІВ ДУЖЕ ВИСОКИХ ЕНЕРГІЙ ЗА ДОПОМОГОЮ РАДІОТЕЛЕСКОПУ

ДЕТЕКТУВАННЯ КОСМІЧНИХ ПРОМЕНІВ ДУЖЕ ВИСОКИХ ЕНЕРГІЙ ЗА ДОПОМОГОЮ РАДІОТЕЛЕСКОПУ Верба Єгор Учень 9-Б класу Донецької гімназії № 18

Мета і завдання роботи: Оцінити спектральну інтенсивність випромінювання, що викликане ударом метеорного тіла по поверхні Місяця, для широкого діапазону частот. Провести порівняння із результатами відомих експериментів. Це допоможе з’ясувати, чи дійсно коливання радіопотоку від Місяця, що спостерігаються, є наслідком падіння метеорних тіл чи за ці ефекти відповідають невідомі нам явища .

Актуальність теми: Сейсмічні процеси на поверхні Землі дуже часто супроводжуються електричними явищами. Схожі явища могли б мати місце і на поверхні Місяця у районах з підвищеною сейсмічною активністю, або у тих випадках, коли його поверхня підлягає бомбардуванню метеорними тілами. Але тільки частина експериментів підтверджує це.

Радіотелескоп — астрофізичний прилад для прийому власного електромагнітного випромінювання космічних об'єктів у діапазону несучих частот від десятків МГц до десятків ГГц і дослідження його характеристик: координат джерел, просторової структури, інтенсивності випромінювання, спектру й поляризації

Радіотелескоп УТР-2 (Харків)

Розглянемо дані результатів спостережень за радіоспалахами, викликаних зіткненням метеороїдів з Місяцем 1. До й після падіння КА “Lunar Prospector” 29 липня-2 серпня 1999 р. – виявлена швидка змінність місячного радіовипромінювання на довжинах хвиль 13 і 21 см. 2. Під час бомбардування метеорним потоком “Персеїда” поверхні Місяця підтвердилась наявність короткоперіодичних варіацій електромагнітного випромінювання. 3. Під час бомбардування потоком “Леонід” поверхні Місяця “місячне” походження варіацій радіопотоку не знайшло підтвердження

4. До і після падіння на поверхню Місяця КА “SMART – 1” 3 вересня 2006 року спостерігалось радіовипромінювання за наступною періодограмою:

Потік радіовипромінювання Місяця (в умовних одиницях) на λ= 3.6 см у смугах 2 і 500 МГц, 3 вересня 2006 р.

Порівняємо експериментально отримані дані інтенсивності з практичними розрахунками: Інтенсивність буде залежати від Радіусу ударного кратера на Місяці Концентрації тріщин Спектральної густини випромінювання Потужності на навантаженні антени радіотелескопа для одиничної смуги частот

Оцінимо інтенсивність радіовипромінювання, викликаного ударом кам’яного МТ з анортозитом Оцінимо радіус ударного кратера на Місяці за формулою Мелоша Г. А.”Утворення ударних кратерів Де – кінетична енергія та діаметр МТ, - прискорення вільного падіння на Місяці і Землі, відповідно. rk≈ 100 м

2.Нехай гранично можлива концентрація тріщин де L – характерний розмір зерен гірської породи. Тоді спектральну густину випромінювання можна записати, як: l(ν)= , де – об’єм області руйнування частка об’єму, з котрого вийде випромінювання для діапазону ∼3 – 5 ГГц.

3. Потужність на навантаженні антени радіотелескопа для одиничної смуги частот дорівнює , де - час розповсюдження хвилі руйнування, — ефективна площа антени, - відстань від Землі і - швидкість ударної хвилі. Оцінка варіації температури Tb: , де k=1.4

Остаточно маємо: 4. , де c – швидкість світла у вакуумі, μ0 – магнітна стала, σ0 – середня поверхнева густина зарядів на берегах тріщини (10-3 с/м2) Uco – швидкість зростання тріщини (3x103 м/с) Vs – швидкість ударної хвилі (104 м/с) Χ – довжина поглинання місячних порід (Χ~3 — 4 м) φ – кут розкриття тріщини (5˚) θ – кут між вектором дипольного моменту та напрямком на точку спостереження :

Результати Максимальне значення варіацій яркісної температури для частоти ~ 3 - 5 ГГц відповідає вкрай екстремальним умовам (гранично висока концентрація тріщин, величезна маса МТ, максимальна швидкість співударяння).

ВИСНОВОК Отже, зіткнення МТ із поверхнею Місяця навряд чи може бути безпосередньо причиною короткоперіодичних варіацій радіопотоку. За це відповідають невідомі нам явища, які необхідно дослідити для використання поверхні Місяця, як мішені в радіоастрономічному методі вимірювання потоків частинок надвисоких енергій за допомогою орбітального модуля. Чутливість орбітального детектора частинок дуже високої енергії обмежена шумовим радіопотоком від небесної сфери. На частотах метрового діапазону її температура має величину порядку , що на 8 порядків вище знайдених оцінок.