Коноваленко А.А. «Исследование вселенной методами низкочастотной радиоастрономии в Украине (по материалам доклада на XI Всеукраинском фестивале науки 18 мая 2017 г., г. Киев)» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 3-23 (2018)

Предмет и цель работы: обзор основных результатов полувековой деятельности Украины (с акцентом на последнее десятилетие) в области декаметровой радиоастрономии, представление ряда астрофизических открытий в изучении Cолнечной системы, Галактики и Метагалактики, демонстрация благоприятных перспектив развития отечественной и мировой низкочастотной радиоастрономии. Методы и методология: Применены крупнейшие в мире украинские радиотелескопы декаметровых–метровых волн УТР-2, УРАН, ГУРТ в комплексных астрофизических исследованиях различных объектов Вселенной, а также специальные методы радиоастрономических наблюдений, обеспечивающие высокие чувствительность, разрешение, динамический диапазон, помехоустойчивость и эффективность исследований. Результаты: С наилучшими параметрами экспериментов проведены широкомасштабные долговременные поисковые и мониторинговые исследования низкочастотного радиоизлучения Солнца, планет, солнечного ветра, межзвездной среды, галактического фона и протяженных объектов Галактики, пульсаров, транзиентов, радиогалактик, квазаров. Открыты новые объекты и явления во Вселенной, в частности, области холодной межзвездной среды с ионизованным углеродом и соответствующие спектральные линии рекордно высоковозбужденных атомов на уровнях более 1000, обнаружены 40 неизвестных ранее на низких частотах пульсаров, электростатические разряды в атмосфере Сатурна, сверхтонкая пространственно-частотно-временная структура континуального, импульсного и спорадического радиоизлучения объектов Солнечной системы, Галактики и Метагалактики. Заключение: Показаны основные достижения отечественной радиоастрономии в декаметровом и метровом диапазонах волн. Созданы, модернизированы и внедрены в регулярные наблюдения крупнейшие в мире радиотелескопы УТР-2, УРАН-1–УРАН-4, ГУРТ, позволившие сделать множество астрофизических открытий, признанных мировой научной общественностью. Украинские радиотелескопы незаменимы, всесторонне востребованы, включены в наземные и наземно-космические радиоастрономические сети и активно используются в международных исследованиях. Имеются благоприятные перспективы дальнейшего развития отечественной и мировой низкочастотной радиоастрономии – одного из наиболее актуальных направлений современной астрономической науки.

Черногор Л.Ф., Шевелев Н.Б. «Характеристики инфразвукового сигнала, сгенерированного Челябинским космическим телом: глобальная статистика» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 24-35 (2018)

Предмет и цель работы: Предмет исследования – статистические характеристики инфразвукового сигнала (время запаздывания; скорость прихода и ее зависимость от расстояния между источником и местом регистрации, а также от азимута; длительность; период и амплитуда), сгенерированного при пролете и взрыве Челябинского космического тела 15 февраля 2013 г. Целью работы является построение корреляционных полей “скорость прихода сигнала–расстояние”, “скорость прихода сигнала–синус азимута”, “длительность сигнала–расстояние”, “амплитуда сигнала–расстояние” и “период–период” для периодов, оцененных по двум методикам, а также их аппроксимация простыми аналитическими соотношениями. Термин “расстояние” здесь относится к расстоянию между источником инфразвука и регистрирующей его станцией. Методы и методология: С использованием базы данных инфразвуковой системы мониторинга (IMS) ядерных испытаний, принадлежащей Организации по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (CTBTO), получены аппроксимирующие зависимости для основных характеристик инфразвукового сигнала, сгенерированного при пролете и взрыве Челябинского космического тела 15 февраля 2013 г. Результаты: Показано, что корреляционное поле “скорость прихода инфразвукового сигнала – расстояние между источником и станцией” обладает значительным разбросом, среднее значение скорости составляет (286.0±21.5) м/с. Получены аппроксимирующие зависимости для скорости прихода инфразвукового сигнала от расстояния между источником и станцией, а также от азимута источника, для длительности и амплитуды сигнала от расстояния. Построено корреляционное поле для периодов основного колебания, оцененного по двум различным методикам. Заключение: Время запаздывания инфразвукового сигнала увеличивалось практически по линейному закону при увеличении расстояния между источником инфразвука и станцией. Средняя по всем трассам скорость прихода инфразвукового сигнала составляла 291 м/с. Зависимость скорости прихода от расстояния из-за сильного разброса данных наблюдений аппроксимирована константой. Зависимость скорости прихода от синуса азимутального угла (рассчитанного и оцененного) аппроксимирована линейным законом, из которого оценены средние по всем трассам значения скорости (287–288 м/с) и скорости тропосферно-стратосферного ветра (12–14 м/с). Зависимость длительности инфразвукового сигнала от расстояния аппроксимирована линейным законом. При этом длительность сигнала вблизи источника составляла около 10.7 мин. В спектре инфразвукового сигнала на разных станциях преобладали составляющие с периодом примерно от 17 до 85 с. Средние значения периодов, полученные по различным методикам, изменялись примерно от 35 до 39 с.

Токарский П.Л., Коноваленко А.А., Ерин С.Н., Бубнов И.Н. «Шумовая температура активной фазированной антенной решетки радиотелескопа ГУРТ» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 43-59 (2018)

Предмет и цель работы: теоретические и экспериментальные исследования шумовой температуры субрешетки активной фазированной антенной решетки (АФАР) низкочастотного радиотелескопа нового поколения ГУРТ. Методы и методология: Разработана математическая модель АФАР в виде каскадного соединения двух шумящих многополюсников, один из которых поставлен в соответствие решетке диполей над реальной землей, а второй – диаграммообразующей схеме. Электрические параметры этих многополюсников описываются матрицами рассеяния, а шумовые – ковариационными матрицами спектральных плотностей шумовых волн. Получены расчетные соотношения, позволяющие выполнять анализ полной шумовой температуры субрешетки АФАР радиотелескопа ГУРТ с корректным учетом всех имеющихся в ней источников шума и их взаимной корреляции, обусловленной взаимодействием диполей в решетке. Результаты: Выполнены численные и экспериментальные исследования шумовой температуры на выходе субрешетки АФАР радиотелескопа ГУРТ, которые позволили оценить соотношение между температурами внешних и внутренних шумов в рабочем диапазоне частот от 8 до 80 МГц при сканировании луча в верхней полусфере. Показано, что внешняя шумовая температура субрешетки более чем на 6 дБ превышает внутреннюю в полосе частот шириной примерно 65 МГц. Получено хорошее согласие результатов расчета и эксперимента, которое подтверждает корректность разработанной модели субрешетки и эффективность предложенной методики численного анализа ее параметров. Заключение: Выполненные в работе исследования подтверждают возможность эффективного использования данной субрешетки как базовой ячейки АФАР низкочастотного радиотелескопа, а в случаях, когда радиоастрономические наблюдения не требуют высокого углового разрешения, в качестве самостоятельной антенны радиотелескопа. Результаты представленной работы могут быть полезны при разработке и исследованиях АФАР декаметрового и метрового диапазонов волн.