Обсуждение

Для того чтобы показать обоснованность такого вывода, необходимо немного отклониться от обсуждаемой темы и обратиться к таким понятиям, как небесная сфера и небесные координаты.
Небесная сфера — это та гипотетическая сфера, окружающая Землю, на которой, как нам кажется, расположены все звезды независимо от расстояний до них. Таким образом, направление на звезду описывается ее кажущимся положением на небесной сфере, причем это положение на сфере задается в виде пары углов, называемых прямым восхождением и склонением данной.звезды. На рис № 3. дано графическое изображение небесной сферы и показана орбита Земли с Солнцем в центре.


Рис 3Графическое представление небесной сферы.

Плоскость ABCD изображает плоскость небесного экватора, а линия POP' — ось земной сферы s). Прямое восхождение измеряется в часах по окружности ABCD в восточном направлении от линии ОА, взятой в качестве начала отсчета. Линия ОА определяется направлением от Земля на Солнце в тот момент, когда происходит ее пересечение с экватором в первый день весны. Следовательно, линия ОА имеет координату 0 часов, ОВ — 6 часов, ОС — 12 часов и OD — 18 часов; таким образом, 24 часа прямого восхождения равны 360 градусам. Склонение измеряется в градусах выше или ниже экваториальной плоскости, и если оно выше этой плоскости, то имеет знак плюс, а если ниже, то знак минус. На рисунке №4 показаны положения Земли относительно Солнца в первый день каждого времени года. Так как диаметр земной орбиты чрезвычайно мал по сравнению с расстояниями до звезд, можно положить, что Земля всегда находится в центре сферы в точке О, и при дальнейшем обсуждении мы будем исходить из этого допущения. Следовательно, плоскость небесного экватора совпадает с плоскостью земного экватора, а ось небесной сферы совпадает с земной осью.


Рис. 4. Влияние суточного вращения Земли на направление

Итак, если радиоволны приходят с направления, фиксированного в пространстве, а их источник настолько удален от Солнца, что направления распространения радиоволн по всей Солнечной системе по существу параллельны; если во время прохождения волн через ионизированные слои Земли не происходит никаких искажений их направления; если эти волны способны огибать Землю и если отсутствуют какие-либо другие необъяснимые явления, то в таком идеализированном случае горизонтальная составляющая направления прихода, измеряемая в точке приема, будет изменяться за время одного полного оборота Земли на 360 градусов. Пусть, например, прямое восхождение направления прихода этих идеализированных волн составляет 18 часов, а его склонение равно 0 градусов; на рис. 3 это направление пред-ставлено линией DO. Тогда в полночь первых суток зимы соотношение между направлением прихода и местоположением приемника будет соответствовать рис. 4А.

Поскольку приемник расположен в точке, соответствующей 40 градусам 22 минутам северной широты, а склонение направления прихода волн составляет 0 градусов, то в представленный момент времени горизонтальная составляющая направления прихода будет, как показывает прерывистая стрелка, идти с севера. Спустя шесть часов условия будут соответствовать рис. 4В и горизонтальная составляющая направления прихода будет совпадать с истинным направлением и идти с востока. Еще через шесть часов направление прихода совпадает с меридианом приемника и его горизонтальная составляющая, как показывает прерывистая стрелка на рис. 4С, будет иметь направление с юга, а спустя еще шесть часов, как видно из рис. 4D,— с запада. Наконец, после полного поворота Земли она вновь будет направлена с севера. Если теперь построить график зависимости этой горизонтальной составляющей направления прихода от времени суток, то получится кривая, подобная изображенной на рис. 5.


Рис. 5. Теоретическая кривая направления прихода идеализированных волн, характеризующегося прямым восхождением 18 часов и склонением 0 градусов.


Штриховые участки кривой относятся к промежуткам времени, когда Земля находится между источником волн и приемником. Как видно из графика, горизонтальная составляющая направления прихода изменяется на 360 градусов примерно за 24 часа, точнее за 23 часа 56,06 минут, поскольку за это время Земля совершает один полный оборот относительно звезд. Именно этой разностью между продолжительностью звездных и средних солнечных суток (3,54 минут солнечного времени) и объясняется равномерно нарастающий сдвиг кривых на рис. 2 влево.


Рис. 6. Влияние орбитального движения Земли на направление прихода, измеряемое в месте приема.


Рисунок 6 иллюстрирует, каким именно образом возникает этот сдвиг. Земля здесь показана на орбите своего движения вокруг Солнца при наблюдении сверху. Если, как мы предположили, направление прихода волн имеет прямое восхождение 18 часов, то эти волны можно отобразить группой стрелок, показанных слева на рисунке. Когда Земля находится в положении, отмеченном для 21 июня, то независимо от склонения направления прихода волн время, когда это направление прихода совпадает с меридианом приемника, будет соответствовать полночи. 23 сентября момент этого совпадения окажется раньше на шесть часов, т. е. в 18.00, 22 декабря совпадение произойдет еще на шесть часов раньше, т. е. в 12.00, а 20 марта оно произойдет в 6.00. Следовательно, если кривую, подобную приведенной на рис. 5, построить для каждого -месяца года, получится семейство кривых, изображенное на рис. 7, где каждая кривая соответствует моменту времени, который наступает примерно на два часа раньше, чем для кривой предыдущего месяца. Отметим сходство этого семейства кривых с семейством на рис. 2.


Рис. 7. Теоретические кривые направления прихода идеализированных волн, характеризующегося прямым восхождением 18 часов и склонением 0 градусов, рассчитанные за 12 месяцев.

1. 22 дек.
2. 21 янв.
3. 21 февр.
4. 20 марта
5. 21 апреля
6. 21 мая
7. 21 июня
8. 22 июля
9. 22 авг.
10. 23 сент.
11. 23 окт.
12. 22 ноябр