Отметим, что в этих опытах установлено, что дискретные сигналы, регистрируемые на спутниках, как и непрерывное и прерывистое излучения, приходят сверху. В ряде опытов наблюдались также пары сигналов: прямой сигнал, приходящий сверху, и сигнал, отраженный от области ионосферы, лежащий ниже спутника (рис. 3.27),

§ 4. НЕКОГЕРЕНТНОЕ РАССЕЯНИЕ РАДИОВОЛН В ИОНОСФЕРЕ

Примерно 10 лет назад было высказано предположение о возможности использования обратного некогерентного рассеяния радиоволн на электронах для измерения электронной концентрации N (z) в ионосфере [326]. Вскоре были осуществлены соответствующие опыты и зарегистрировано непрерывное обратпое рассеяние радиоволн на частоте /лг41 Мгц, значительно превышающей плазменную частоту главного максимума ионосферы, т. е. при

[327-329].

Одна из первых таких осциллограмм, заимствованная из работы [327], показана на рис. 4.1. Зарегистрировано непрерывное поле отраженных

Z,i<M 12Ш/ SOii ЩрО : 300 О

f- .......;-...............~

Рис. 4.1. Осциллограмма отраженных от ионосферы радиоволн, которые испытывали пекогерентное рассеяние на различных высотах

8 я. л. Альперт

Рис. 4.2. Осциллограмма высот-лой зависимости интенсивности некогерептно рассеянных от ионосферы радиоволн

от различных высот сигналов, нолучеяных при импульсном зондировании ионосферы.

Интегрирование интенсивности рассеянных сигналов в различных интервалах высот Д2=сДг осуществлялось неносредствеппо в приемной установке и позволило получить осциллограммы типа, изобралсенных на рис. 4.2 1328], Отклонение луча по вертикали пропорционально интенсивпости принимаемых сигналов, что позволяет непосредственно определять зависимость электронной концентрации от высоты.

В дальнейшем использование метода обратного рассеяния от ионосферы на частотах >t o. приняло широкий характер [330-3351, С помощью этого метода был получен ряд новых результатов. Однако для этого потребовалось создать весьма сложные установки с использованием ЭВМ ,пля автоматической обработки результатов измерений. Помимо этого успех опытов решали также качество и эффективность антенн. Интересно привести здесь для иллюстрации фотографию антенны (рис. 4.3) одной из наиболее совершенных установок соответствующего типа [330], расположенной в Лиме в глубокой долине Перуанских Анд. Антенна защищена от горных потоков дамбой. Фотография позволяет оценить громадный масштаб сооружения. Антенпа состоит из 9216 пар скрещенных полуволновых диполей и имеет площадь 84 ООО м.

Макет другой антенны с параболическим рефлектором диаметром 300 л, предназначенной для подобных опытов, показан на рис. 4.4. Антенна расположена в Пуэрто-Рико.

Уже первые опыты по некогерентному рассеянию показали [327], что наблюдаемая картина сложнее, чем это предполагалось в работе [3261. Некогерентное рассеяние в чистом виде, т. е. томсоновского типа, наблюдается лишь при возможности пренебречь взаимодействием между электронами и ионами, т. е. при выполнении условия

2t.D

(4.2)

когда длина волны много меньше дебаевского радиуса D = sjTjnN-В этом случае сечение рассеяния единицы объема в обратном направлении (проинтегрированное по частотам), отнесенное к единичному интервалу телесного угла dO, равно

(4.3)

где N -электронная концентрация в освещаемой излучением области, а расчет полной энергии расееяяия электрона в телесном угле 4 приводит

Рис. 4.3. Антенна, использованная в опытах вблизи экватора (Лима, Перу)

по пекогсрентному расссятш) радиов0Л1