Физические основы аэрокосмических методов Основа аэрокосмического зондирования

Физические основы аэрокосмических методов

Основа аэрокосмического зондирования – регистрация излучения, представляющего собой электромагнитные волны, которые имеют разную длину, но распространяются прямолинейно с одинаковой скоростью – скоростью света.

Электромагнитный спектр – это классификация волн по их длинам (или частотам).

Характеристика электромагнитного излучения

1. Гамма-излучение – коротковолновое излучение с длиной волны λ < 5 • 10 -3 нм или λ < 5 • 10 -12 м.

Источники гамма-излучения: торможение быстрых заряженных частиц в среде или их движение в сильных магнитных полях космические гамма-лучи от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд распад радиоактивных частиц

Длина пробега гамма-лучей В воздухе • до 1000 м, В воде В горной породе • несколько метров • около 1 м

Аэро-гамма-съёмка Земли ведётся с высот 30– 70 метров. Космическое гамма-излучение поглощается атмосферой и до поверхности Земли не проникает. Съемка гамма-излучения в космосе ведется в научных целях.

2. Рентгеновское излучение (λ = 5 • 10 -3 – 1 нм). Впервые рентгеновские приборы были установлены на втором спутнике Земли (1957).

ИСЗ для регистрации рентгеновского излучения 1970 -е «Ухуру» (США) Первый научный ИСЗ западноевропейских стран ( «ЕСРО-2 В» )

Космическое рентгеновское излучение активно поглощается в атмосфере уже на высотах порядка 100 км и выше. До поверхности Земли космические рентгеновские лучи не проникают.

3. Ультрафиолетовое излучение (λ = 1– 400 нм) • короткое (λ < 200 нм) • среднее (жёсткое) (λ = 200– 00 нм) • длинное (λ > 300 нм)

Из-за сильного поглощения УФ волн озоном в аэрокосмических методах чаще всего используется длинное излучение.

4. Видимое излучение (λ = 400 – 800 нм) • фиолетовый (λ = 400 -450 нм) синий (λ = 450 -480 нм) • голубой (λ = 480 -500 нм) • зеленый (λ = 500 -560 нм) • желтый (λ = 560 -590 нм) • оранжевый (λ = 590 -620 нм) • красный (λ = 620 -800 нм)

Видимое излучение широко используется в аэрокосмическом зондировании.

5. Инфракрасное излучение (λ = 800 нм – 1000 мкм) ближний (λ = 800 нм – 1, 3 мкм) средний (λ = 1, 3 – 3 мкм) дальний (тепловой) (λ = 3 – 1000 мкм) Наиболее часто используется тепловое излучение

6. Радиоволны (λ > 1000 мкм или λ > 1 мм) • • • ультракороткие (λ < 10 м) короткие (λ = 10 – 100 м) средние (λ = 100 м – 1 км) длинные (λ = 1 – 10 км) сверхдлинные (λ > 10 км)

В аэрокосмическом зондировании чаще всего используются ультракороткие радиоволны, которые не отражаются атмосферой.

миллиметровые Ультракороткие радиоволны (λ = 1 мм – 10 000 мм) сантиметровые дециметровые

K Сантиметровые и дециметровые волны – диапазон СВЧ X C S L P

Большинство современных аэрокосмических методов основано на использовании ультрафиолетовых, видимых, инфракрасных, ультракоротких радиоволн с длиной от 0, 3 мкм до 3 м.

Спасибо за внимание! Thank you for attention!