ВсОА 2022, Сбор 3 · теория — Задача 11. BLITS
Q22S3T
Внимание: Бележка към темата
Официальный документ с решениями отсутствует; для всех задач приложен только текст условий.
Условие
Российский калибровочный наноспутник BLITS (Ball Lens In The Space) представляет из себя стеклянный шар, внутренняя и внешняя части которого сделаны из стекла разных сортов. Все поверхности гладко обработаны и пригнаны друг к другу, чтобы образовать сферически симметричную конструкцию. Внешняя поверхность одной из полусфер покрыта специальным покрытием, зеркальным с внутренней стороны и белым — с внешней; вторая полусфера прозрачна для излучения.
Спутник был выведен на полярную солнечно-синхронную орбиту высотой 825 км. Международная сеть наблюдательных станций проводила лазерную локацию спутника с помощью оптических лазеров высокой мощности. Описанная конструкция спутника позволила определять его положение с погрешностью не более 0.1 мм. Это позволило уточнить гравитационный потенциал геоида, а также исследовать факторы, влияющие на эволюцию орбит искусственных спутников Земли.
Задания:
a. Докажите, что спутник такой конструкции возвращает лучи света в том же направлении, откуда они были испущены, подобно уголковому отражателю.
b. Считая, что все поверхности спутника идеальны, а аберрациями системы можно пренебречь, рассчитайте видимое поперечное сечение спутника BLITS.
c. Сравните видимую звёздную величину спутника при освещении наземным лазером его белой и зеркальной сторон, пренебрегая возможным вкладом излучения Солнца.
d. Определите, на каких широтах могли бы располагаться станции, способные наблюдать спутник над горизонтом хотя бы один раз за время каждого его оборота.
e. Определите минимально необходимое количество станций на поверхности Земли, которое могло бы позволить (при условии оптимального расположения) отслеживать спутник непрерывно.
f. Влияние земной атмосферы может существенно ухудшить качество данных, получаемых со спутника. Задержка сигнала в атмосфере искажает измерение расстояния, а атмосферное рассеяние уменьшает долю принимаемого излучения. Оцените величину этих двух эффектов для случая, когда спутник наблюдается в зените, а станция слежения располагается на уровне моря.
g. Давление солнечного излучения может существенно влиять на эволюцию орбиты спутников. Сравните величину давления изучения Солнца для случаев, когда полностью освещена белая или зеркальная сторона спутника. Будет ли давление излучения Солнца влиять на скорость вращения спутника вокруг своей оси?
Решение
Внимание: Непълно решение
В архива няма официално решение на тази задача.
Оригинал в Архива: Q22S3T.pdf