Нариманов Г.С. Основы теории полета космических аппаратов (1972) (1246632), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В течение первой половины времени существования групп пятен частота появления вспышек примерно вдвое больше, чем во второй [!8). Солнечные вспышки оказывают определенное влияние на верхнюю атмосферу Земли. Возникают внезапные ионосферные возмущеняя, магнитные бури, полярные сияния, изменения плотности воздуха и другие явления. Солнечный ветер Солнечный ветео в отличие от спорадической компоненты солнечных космических лучей, возникающей прн хромосферных вспышках, представляет собой непрерывное испускание протонов при гидродинамическом расширении солнечной короны.
Средняя скорость солнечного ветра при невозмущенной короне составляет около 3)0 км/с. Рис, !. 6. Спиральное солнечно-межпланет. ное магнитное поле в плоскости экватора для спокойного Солнца Плазма покидает солнечную корону в радиальном направлении и уносит в меж. планетное пространство солнечное магнитное поле. Каждая силовая линия остается скрепленной одним концом с Солнцем и участвует в его вращении, благодаря чему солнечное магнитное поле приобретает спи- згпля ральную структуру (рис.
1.6), Движущаяся плазма «выметает» из внутренней области рйазаадь ы „"ладаны Солнечной системы галактическое магнитное 1пдлцг пвпгпк поле, а магнитные поля планет сжимает в пллзлы магнитосферы, образуя в межпланетной среде магнитогидродинамические полости. Ре- альное спиральное межпланетное поле искажается значительнычи нерегчлярностями Рис.
!. 7. Возмущенное спиральное меж(рнс 1,7), планетное магнитное поле 21 1.3.2. Общие сведения о планетах Планета — крупные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца. Их принято разделять: — по размерам: на большие (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон — в порядке удаления планет от Солнца) и малые, или астероиды. — по расположению относительно Земли: на нижние (Меркурий и Венера) н верхниг (Марс, Юпитер и др.): — по физическим особенностям: на земную группу (Меркурий, Венера, Марс и Плутом) и юаитерову группу (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Основные понятия Элонгация — угловое положение (расстояние) планеты от центра солнечного диска (относительно наблюдателя). Фазовый угол, или угол фазы ф, — угол между направлениями из центра планеты на центр Солнца и на наблюдателя. де!плес свсйннснсс йатй сшнен" снежа| осе|погнал соойрс |лур гонсснсс Уйдрсюурй Прсюийсс|ооснсс Рис. 1.8 Конфигурации внутренних н внешних планет. | — наибольшая восточная элонгацил; 2 — нижнее соединение: г †наибольш западная элоигация, 4-верхнее соединение Π— меньше (планета расположена между Солнцем и наблюдателем).
При гз возможно покрытие планеты Солнцем, при С вЂ” прохождение планеты перед диском Солнца. Противостояние, или оппозиция (знак сзгз), — положение планеты, прн котором се долгота отличается ог долготы Солнца на !80 (планета наблюдается в направлении, противоположном напоавлению на Солнце). Великим называется противостояние Марса относительно Земли, когда ои находится около перигелия своей орбиты (т. е. на минимальном расстоянии от Земли, равном 56.!О' км).
Такие противостояния случаются один раз в 15 или 17 лет и приходятся на август. Квадратура (знак (З ) — положение планеты, при котором ее долгота отличается на 9(г от долготы Солнца. При западной квадратуре долгота Солнца больше долготы планеты, при восточной квадратуре — меньше. Наибольшая элолгаиия, или наибольшее удаление, — положение нижней планеты, при котором ее угловое расстояние до Солнца максимально.
Наибольшая элоигация называется западной, если долгота Солнца больше долготы планеты, и восточной— если меньше. 22 Аспекта в положении планет (конфигурации) (рис. 1. 8) Соединение с Солнце†положение планеты, при котором ее долгота (в зклипти. ческой системе координат) равна долготе центра солнечного диска. Соединение может быть или верхним (знак гз ), или нижним (знак й ). При б расстояние от наблюдателя до планеты больше расстояния до Солнца (планета находится за Солнцем), при Периоды обращения Синодический период 5 — промежуток времени между двумя одинаковыми конфигурациями планеты относительно наблюдателя.
Сидерический, или звездный период Р, — длительность истинного оборота планеты (относительно неподвижных звезд). Синодическое уравнение — для нижних плэнет 1 1 1 5 Р Е 1 1 1 — для верхних планет где Š— эеездный период наблюдателя, или звездный год, т. е. время полного обраще- ния Земли вокруг Солнца, если наблюдатель находится на Земле. Видимые фигуры планет Лиек — проекция плаветы на небесную сферу.
Лимб — край диска. Терминатор — граница между освещенной и неосвещенной частями диска. Рога — освещенные участки вблизи точек пересечения лимба с терминаторам. Линия рогов — отрезок дуги большого круга, соединяющей рога. Фаза Ф вЂ” отношение отрезка диаметра диска на освещенной его части, перпендикулярного к линии рогов, ко всей длине этого диаметра: 1 ф Ф вЂ” — (1 .1 соз ф) == созз —, 2 2 где ф — фазовый угол. Фаза планеты Ф=О,5 называется дихотомией (для Луны; первая и последняя ~етверти).
Оптика планетных атмосфер Зона полутени — пояс на поверхности планеты, из каждой точки которого можно наблюдать только часть солнечного диска (без учета рефракции). Рефракция — преломление лучей в атмосфере планеты; смещает терминатор в сторону ночного полушария (при.этом образуется так называемый рефрахционный терминатор). Сумеречное освещение зоны ночного полушария, примыкающего к рефракционному терминатору, вызывается эффектом рассеивания солнечных лучей в атмосфере планеты.
Характеризуется величиной сумеречной дуги. Экеиэаленгный путь газа в атмосфере — количество газа, дающее при нормальных условиях такое же поглощение, как и наблюдаемое. Фогометрические характеристики Абсолютно черная погерхность — поверхность, полностью поглощающая всякое излучение. Альбедо истинное А (альбедо плоское, альбедо Ламберто, коэффициент диффузионного отражения р) — отношение величины лучистого потока, рассеянного плоским элементом матовой поверхности во всех направлениях, к лучистому потоку, падающему на этот элемент. Альбедо геометрическое А„ — отношение блеска планеты при фазовом угле 0' к блеску плоского абсол!атно белого экрана. расположенного нормально к солнечным лу.
чам в той же точке пространства и занимающего на небесной сфере тот же телесный угол, что и диск планеты. Ахьбедо иьиастрагианое Ач — отношение действительного блеска планеты при фазовом угле О' к блеску планеты при условии, если бы ее поверхность была абсолютно белой. Альбедо сферическое А,э — отношение отраженного по всем направлениям потока солнечного излучения к падающему. Температуры Эффективная температура — температура абсолютно черного тела, имеющего те же размеры и дающего тот же полный поток излучения, что и рассматриваемое тело (объект) . Яркостная температура — температура абсолютно черного тела, интенсивность излучения которого в определенной длине волны равна наблюдаемой в данном направлении. 23 Равновесная температура — установившаяся температура абсолютно черного тела, поверхность которого расположена нормально к падающим на нее лучам, когда расход поступающей энергии происходит только путем излучения.
Основные характеристики Меркурий Венера Земля Единица измере- ния Обозна- чение Наименование 0,723332 108,209 0,006821 0,387099 Среднее расстояние от Солнца а. е. 57, 909 млн. км 0,2056!4 0,01675104 †41.!Π— 12,6 1О О, 00682069 — 4774 10 — а -)-9,1.10 — а 0,20561421 +2046 10 з — З,О !О з. е, А~ ~2 0,61521 224,70! 1,00004 365,256 0,24085 87,969 Сидерический период обращения Средняя орбитальная скорость: троп.
~од сут 34,99 1'36'07,67" 3,394' км/с град/сут град 29,76 59'08,19" 47,83 4'05'32,42" 7,004' — линейнав — угловая Наклонение к эклиптике (1950.0) — для времени Т: 3'23'37,07" 7'00'10,37" град, мнн, с +3,621" — 0,0035" 76,230' +6,699" — 0,066" 47,739' угл. с угл. с град !т=й+Й1Т+уз~ Долгота восходящего узла (1950.0): +0,54' 75'46' 46,73" +0,71' 47'08'45,40" угл. мии — годичное из- менение град, мин, с — для времени Т: аг-и,+а,Т+ +йзуз+йзуз +3239,46" +1,476" +4266,75" +0,626" 76,6Т7' угл. с угл.
с угл. с 102,080' +1,03' 10!'!3'15,0" град Долгота перигелия (1950.0) +0,93' 75'53'58,91" угл. мин — годичное из- менение град, мии, с — для времени Т: и =,+й,ть + аз7э+ Узуз +5599,76" +1,061" +6189,03" +1,63" +0,012" +5068,93" — 3,515" у~ аэ йз угл. с угл. с угл, с 24 Большая полуось орбиты Эксцентриситет (1950.0) — для времени Т; ет=е, +й, Т-1-йзуз, где Т в юлиааских столетиях от гринвичского полдня !900.0 130,868 +О, 84' !30'09'49,8" 1, 000000 149,598 0,016751 В табл.
1.7 привезены основные геометрические н физические характеристики планет, а также элементы их орбит, а в табл. !. 8 — расчетные звездные величины планет при наблюдении их с орбиты Земли. Таблица 1.7 планет и элементы их орбит Марс Юпитер Сатурн Уран Плутов Нептун 1,523688 227,941 0,0933!3 5,538843 19,190978 30,070672 4498,51 0,008575 6,202803 778,328 0,048435 2870,93 0,047209 1426,99 0,055682 0,09331290 -1-9206,4 10 а — Т,7 10-а 0,047044 +2,0 ° 10 4 0,2486 0,055892 — 3,45 10 — 4 0,008533 +0,4 10 4 0,048335 +1,64.10 — 4 1,88089 686,980 29,45772 10759,21 164,78829 60184 247,696 90700 84,01529 3068Т 11,86223 4332,588 24,11 31'26,52" 1,850' 9,64 2'0,46" 2,491' 5,43 21,53" 1,774' 4,8 14,3" 17 144' 6,80 42,23" 0,773' 13,05 4'55,13" 1,306' 1'51'01,2" 1'18'31,4" 2'29'33,1" 0'46'20,9" 1'46'45,3" 17'08'44" — 2,430" +0,0454" 49,!Т2' — 20" — 14,0" 113,227' — 34, 3" 131,231' +2,3" 73,727' — 20,5" 99,949' 109,633' +0,46' 48'47'11,19" +0,72' +0,52' +0,61' 108'57 '17 ' + 4889" 112'47'25" 73'29'25" 99'26'36" +3638" 2775,57" — 0,005" — 0,0!92" 335,139' +3143" +1795" 223,175' +0,84' 222'48' 92,077' 13,526' +1,10' 334'13'05,53" +1,18' +0,97' 91'05'54" +7050" 43'51' 12'43'15" +5796" +5000" +2400" 6626,73" -1-0,4675" — 0,0043" 25 172,291' +0,96' 169'ОЗ' +5800" +0,66' 130'40'44" +3956" 47,440' +0,48' 39,5!7738 5911,77 0,24707 Меркурий Земля Венера Единица измере- ния Обозна- чение св ° чв град град, мин с угл.
с угл. с сут 7' (7) 178' град, мнн, с кмз!'сз (2 !6— 2,19).!04 90 — 136 Радиус действия Радиус тяготения сферы сферы тыс. км 256 †2 19 — 29 58а16" 4,2 — 4,3 168 — 171 тыс. км 243 Рсс сут., ч, мин кмсс 10,37 11,!9 Уссв 82 — 217 4,7 — 12,9в 39 — 260 9,9 — 64,0" м ли. км угл. с 4840 0,380 12100 0,950 !2742 1,00 км О, 003352' 5,975.10з! 1,000 0,00 3,260.!Оза 0,0546 0,00 4,877 10з! О, 8162 5,516 г/смз 5,49 5,258 1,00 1,00 0,95 981,4 368 †3 888 см/сз Ыс 1,0 О, 905 0,38 — 3,39 — 0,00 — 0,00 см)сз 0,06 0,65 0,39 А,ф 26 Наименование Средняя долгота планеты (1950.0) — для времени т: й =М+й,т+йзт' Средний синодический период Наклон плоскости экватора планеты к плоскости орбиты Гравитационная постоянная Период осевога вращения Скорость освобождения (вторая космическая) Расстояние от Земли Видимый с Земли угловой папе- речник Средний диаметр — относительно среднего земного Сжатие Масса — относительно земной Средняя плотность — относительно земной Ускорение силы притяжения на поверхности (для не- вращающейся планеты) — относительно земного Ускорение экваториальное центробежное Альбедо сфери- ческое 31,122' 178'10'44,68 +538106654,80 -ь!,084" 115,88 80,771' 342'46'01,39 +210669162,88 -)-1,1148в 583,92 (3,25327— 3,25335).10з 612 †6 99, 096' 99'41'48,04" -ь129602768,13в +1,089" 23'27'08,26" 3,986003 10з 913 †9 23ьббвс04,09в Меркурий Земля Венера Единица измере- ния Обозна- чение Наименование З,ю Условия солнечного облучения (для среднего расстояния): — угловой радиус Солнца 1327" 2480" угл.