Захаренко В.В., Коноваленко А.А., Ерин С.Н., Бубнов И.Н., Васильева Я.Ю., Ульянов О.М., Яцына В.Ю. «Исследования радиоизлучения пульсаров с помощью секции радиотелескопа ГУРТ» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 147-165 (2018)

Предмет и цель работы: Определение возможности исследования радиоизлучения пульсаров в метровом диапазоне волн с помощью малоразмерной субрешетки низкочастотного радиотелескопа нового поколения ГУРТ. Разработка методики совместных наблюдений радиоизлучения пульсаров в метровом и декаметровом диапазонах длин волн соответственно на радиотелескопах ГУРТ и УТР-2 для определения характеристик радиоизлучения в широкой полосе частот. Методы и методология: Уникальное расположение двух радиотелескопов перекрывающихся частотных диапазонов на территории одной обсерватории, а значит в условиях, когда среда распространения одинаково влияет на прохождение импульсного радиоизлучения пульсаров, регистрируемого этими телескопами, дает возможность определить спектр потока излучения этих источников в широкой полосе частот. Исследованы усредненные за 2–4 ч импульсы пульсаров. Гибкость структуры радиотелескопа УТР-2 и наличие нескольких радиоастрономических приемников позволяют анализировать сигналы, принятые как всем телескопом в стандартном аддитивном режиме, так и отдельными его секциями. Одновременная запись сигналов в этих конфигурациях позволяет контролировать влияние ионосферы на распространение сигнала в частотном диапазоне УТР-2. Результаты: На субрешетке радиотелескопа ГУРТ, состоящей из 25 активных антенных элементов, обнаружено излучение 16 известных пульсаров в диапазоне частот 30–70 МГц. Совместно с радиотелескопом УТР-2 проведены две сессии одновременных широкополосных наблюдений радиоизлучения пульсаров в диапазоне 16.5–70 МГц. В диапазоне частот 16.5–70 МГц получены средние значения плотности потока излучения и меры дисперсии, а также вариации этих параметров для пульсаров В1133+16, В1508+55 и В1919+21. Заключение: Выполненные в работе исследования подтверждают возможность эффективного использования отдельных секций радиотелескопа ГУРТ для радиоастрономических наблюдений, в частности, для исследования радиоизлучения пульсаров. Долговременные наблюдения пульсаров в широком диапазоне частот позволят получить средние значения плотности потока излучения, спектрального индекса, меры дисперсии пульсаров, а также вариации этих величин.

Конторович В.М., Спевак И.С., Гавриков В.К. «Связь дополнительных компонент излучения пульсара в Крабе с резонансным отражением от нейтронной звезды» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 166-175 (2018)

Предмет и цель работы: Предметом работы является обсуждение отраженного излучения от поверхности нейтронной звезды. Такое излучение, как было показано ранее С.В. Трофименко и одним из авторов, возникает при отражении излучения релятивистских позитронов, летящих из магнитосферы к звезде в ускоряющем электрическом поле полярного зазора. Это дало объяснение как сдвигу интеримпульса в пульсаре Краба (зеркальное отражение при наклонном магнитном поле), так и появлению дополнительных высокочастотных компонент (дифракция на возбуждаемой падающим излучением периодической структуре), обнаруженных Моффетом и Хэнкинсом. Целью работы является изучение влияния на ВЧ-компоненты резонанса с поверхностной электромагнитной волной. Методы и методология: Поскольку ВЧ-компоненты возникают на тех же частотах, на которых наблюдается сдвиг интеримпульса, считаем, что они являются следствием одного и того же физического процесса. Таким процессом служит отражение от поверхности нейтронной звезды излучения возвратных позитронов. Появление ВЧ-компонент рассматривается как проявление вынужденного рассеяния на поверхностных волнах. Для сравнения приведены данные лабораторных экспериментов по дифракции лазерного излучения на металлической дифракционной решетке, демонстрирующие возникновение яркой приповерхностной волны в условиях резонанса, которая может служить аналогом высокочастотной компоненты в пульсаре Краба. Результаты: При формировании высокочастотных компонент существенны явления типа аномалий Вуда, приводящие к значительному росту инкремента вынужденного рассеяния при резонансе с поверхностной электромагнитной волной. Возбуждаемая в резонансе поверхностная волна, приводит к отраженному комбинационному рассеянию более высоких частот сплошного спектра падающего излучения. Заключение: Излучение пульсара определяется в том числе отражающими свойствами поверхности нейтронной звезды, т.е. ее проводимостью (поверхностным импедансом). Резонанс существенно понижает порог вынужденного рассеяния. Сплошной спектр падающего на поверхность излучения обеспечивает большую ширину ВЧ-компонент.

Милованов Ю.Б., Черногор Л.Ф. «Динамика падения Челябинского метеороида: материально-энергетический баланс» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 176-188 (2018)

Предмет и цель работы: Получение высотных и временных зависимостей температуры поверхности, интенсивности излучения и потерь энергии Челябинского метеороида. Расчет параметров его абляции, коэффициента динамического сопротивления, уточнение высотно-временной зависимости миделя. Методы и методология: Проведены численные расчеты температуры метеороида с учетом предварительной оценки миделя, интенсивности полного излучения с учетом оптической поправки, определены условия для оценки коэффициента динамического сопротивления. Рассчитана уточненная высотно-временная зависимость миделя по известному расходу массы. Для реализации регуляризирующего алгоритма использован энергетический баланс. Результаты: С использованием уравнений метеорной физики с учетом силы торможения, процессов абляции, излучения и отделения фрагментов вещества метеороида составлен баланс энергетических потерь. Получены высотно-временные зависимости температуры, интенсивности излучения и миделя. В результате последовательных итераций регуляризирующего алгоритма уточнены значения коэффициента динамического сопротивления, удельной энергии абляции и коэффициента теплообмена. Показано, что расход полной кинетической энергии на сопротивление воздуха составляет 16.8%, на излучение – 8%, на абляцию и разрушение – 8.2%, на потерю отделившихся фрагментов – 67%. Заключение: В результате численного моделирования рассчитаны временные и высотные зависимости массы, миделя, интенсивности излучения и температуры метеороида. Оценены параметры абляции и коэффициент динамического сопротивления. Составлен баланс потерь энергии на процессы, сопровождавшие падение Челябинского метеороида.

Собитняк Л.И. «Множественные корреляционные модели зависимости потоков излучения космических радиоисточников в декаметровом диапазоне от экстремальных проявлений космической погоды» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 189-202 (2018)

Предмет и цель работы: Исследование эффектов влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние верхней атмосферы Земли методом “просвечивания” ее излучением космических радиоисточников. Методы и методология: Мониторинг потоков излучения мощных галактических и внегалактических радиоисточников проводится на радиотелескопе “УРАН-4” Одесской обсерватории Радиоастрономического института НАН Украины с 1987 г. и по настоящее время. В программу мониторинга включены радиогалактики 3С274, 3С405 и остатки сверхновых 3С144, 3С461. Изменения потоков излучения радиоисточников на декаметровых волнах определяются состоянием ионосферы под воздействием космической погоды. Результаты: Рассмотрены модели множественной корреляционной зависимости потоков излучения радиоисточников от факторов, формирующих космическую погоду. Модели составлялись для периодов экстремальных проявлений солнечной и геомагнитной активности. Независимые переменные разделены на три группы: индексы, характеризующие солнечную активность; потоки частиц; компоненты магнитного поля. Рассчитано более 60 вариантов модели множественной корреляционной зависимости. Полученные значения множественного коэффициента корреляции находятся в интервале – 0.86–0.99. Наибольшие вклады в множественный коэффициент корреляции дают радиоизлучение Солнца на волне 10.7 см (F10.7), площадь пятен (Sp), поток электронов (E) и поток протонов (P). Заключение: Мониторинг потоков излучения космических радиоисточников, проводимый на радиотелескопе “УРАН-4”, позволяет “просвечивать” ионосферу Земли над радиотелескопом и определяет интегральный эффект воздействия на нее солнечной и геомагнитной активности. Большой объем данных наблюдений на радиотелескопе “УРАН-4” дает возможность детально изучать проявления эффектов космической погоды в ионосфере, что будет осуществлено в последующих работах.

Галушко В.Г., Виноградов В.В., Шкуратов Ю.Г. «Проект спутникового радара миллиметрового диапазона для исследования поверхностиы Луны» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 212-228 (2018)

Предмет и цель работы: Разработка и обоснование концепции построения спутникового радара миллиметрового диапазона для исследования поверхности Луны и оценка его параметров для работы в режимах активной локации, включая синтезирование апертуры, и пассивного радиометрического зондирования. Методы и методология: Для картографирования поверхности Луны с высоким пространственным разрешением и поиска аномалий поля теплового излучения предлагается использовать спутниковый радар миллиметрового диапазона с возможностью синтезирования апертуры бокового/переднебокового обзора. Результаты: Предложены и обоснованы три режима работы спутникового локатора миллиметрового диапазона для исследования поверхности Луны. Рассмотренные режимы включают активное моностатическое зондирование поверхности Луны с довольно грубым пространственным разрешением (примерно 1400×1000 м), построение радиоизображения и восстановление рельефа лунной поверхности(или отдельных ее участков) с высоким разрешением (размер элемента разрешения ≤22×25 м) с применением алгоритмов синтезирования апертуры бокового/переднебокового обзора и пассивное (радиометрическое) зондирование поля температур с разрешением примерно 1400×2000 м. Получены оценки основных параметров и мощности радара, необходимых для обеспечения достаточно высокого соотношения сигнал/шум в каждом из этих режимов. Заключение: Эксперименты с помощью предложенного локатора позволят оценивать электрофизические и структурные параметры верхнего слоя реголита толщиной несколько сантиметров, определять отражающие свойства лунной поверхности и восстанавливать трехмерное изображение ее рельефа с высоким разрешением (несколько десятков метров), а также исследовать пространственное распределение и аномалии поля теплового излучения с целью поиска неоднородностей в строении лунной коры.