Распространение радиоволн вблизи планет

В настоящее время имеются расчетные и экспериментальные данные о распространении радиоволн вблизи поверхностей Луны, Венеры, Марса и в атмосферах планет. Расчеты проводятся теми же методами, что и для наземных радиотрасс: учитывается влияние поверхности, тропосферы и ионосферы планеты.

На Луне возможно распространение только поверхностных волн, поскольку атмосфера практически отсутствует.

Использование УКВ диапазона в условиях Луны не может дать хороших результатов, так как радиус Луны составляет 1738 км и дальность прямой видимости на Луне в 1,9 раза меньше, чем на Земле [см. формулу (13)], и даже при высоте подъема антенн h1 = h2 = 10 м она не превышает 12 км. Плохая проводимость поверхности Луны приводит к большим потерям поверхностной волны, а малый радиус кривизны Луны ухудшает условия дифракции по сравнению с земными условиями.

Основным фактором, определяющим условие работы радиолинии Земля— Марс и Земля — Венера, являются большие расстояния. Даже тогда, когда эти планеты находятся на минимальном расстоянии от Земли, необходим запас мощности радиосистемы в 225—270 дБ.

Марс имеет сильно разреженную атмосферу, которая оказывает слабое влияние на распространение радиоволн при расположении источника на планете. Радиопросвечивание атмосферы Марса, когда межпланетная станция проходит вблизи планеты, позволило получить информацию о параметрах ее атмосферы.

Венера окружена плотной атмосферой, которая существенно влияет на распространение радиоволн, вызывая рефракционные эффекты и поглощение.

Радиоволны, излученные источником, находящимся на поверхности Венеры, сильно рефрагируют в тропосфере Венеры, а при угле места луча менее 8° происходит сверхрефракция, и волны не выходят за пределы атмосферы планеты. Неоднородности коэффициента преломления атмосферы Венеры более интенсивные, чем атмосферы Земли, что приводит к сильным замираниям сигнала. Молекулярное поглощение вызывает ослабление радиоволн сантиметрового диапазона при прохождении всей толщи атмосферы примерно на 5—10 дБ; волны длиной 30—60 см практически не испытывают поглощения. Ионосфера Венеры отражает более короткие волны, чем ионосфера Земли.

Исследование распространения радиоволн в космическом пространстве и вблизи планет только началось. Но вклад советских ученых в этой области очень велик. Эти исследования требуют сложной аппаратуры, и в них участвуют большие научные коллективы. В области распространения радиоволн много интересных результатов получено М. А. Колосовым, О. И. Яковлевым и многими другими. Подробнее об этих исследованиях можно прочитать в книгах, указанных в списке литературы.