Проект Диана
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2010 г. ) |
Проект «Диана» , названный в честь римской богини луны Дианы , был экспериментальным проектом Корпуса связи армии США в 1946 году по отражению радиолокационных сигналов от Луны и приему отраженных сигналов. [1] Это был первый эксперимент в радиолокационной астрономии и первая активная попытка зондирования другого небесного тела . Это послужило источником вдохновения для более поздних методов связи Земля-Луна-Земля (EME).
История
[ редактировать ]После окончания Второй мировой войны полковник Джон Х. Девитт-младший , директор Лаборатории сигналов Эванса в Кэмп-Эванс (часть форта Монмут ), в Уолл-Тауншип, штат Нью-Джерси , получил от Пентагона задание определить, является ли ионосфера может быть пробит радаром, чтобы обнаружить и отследить баллистические ракеты противника, которые могут войти в ионосферу. Он решил ответить на это обвинение, попытавшись отразить радиолокационные волны от Луны. Для этой задачи он собрал команду инженеров, в которую входили главный научный сотрудник Э. Кинг Стодола , Герберт Кауфман, Джейкоб Мофенсон и Гарольд Уэбб. По различным вопросам требовалось участие других подразделений Кэмп-Эванса, в том числе, в первую очередь, математика Уолтера Макафи , который произвел необходимые математические расчеты. [2] [3] [4]
Для этой цели на территории лаборатории были построены большой передатчик , приемник и антенная решетка . [1] Передатчик — сильно модифицированный радар SCR-271 времен Второй мировой войны . [1] обеспечивал 3 киловатта (позже повышенную до 50 киловатт) на частоте 111,5 МГц в 1/4 Импульсы длительностью секунды подавались на антенну, отражающую решетчатую антенну «пружины», состоящую из решетки полуволновых диполей и отражателей размером 8x8, обеспечивающую 24 дБ усиление . Обратные сигналы были получены примерно через 2,5 секунды - время, необходимое радиоволнам, чтобы пройти путь туда и обратно длиной 768 000 километров (477 000 миль) от Земли до Луны и обратно. [1] Приемнику приходилось компенсировать доплеровский сдвиг частоты отраженного сигнала из-за орбитального движения Луны относительно поверхности Земли, которое каждый день было разным, поэтому это движение приходилось тщательно рассчитывать для каждого испытания. [1] Антенну можно было вращать только по азимуту антенны места , поэтому попытку можно было предпринять только тогда, когда Луна проходила через луч шириной 15 градусов при восходе и заходе луны, поскольку угол был горизонтальным. За каждый проход можно было наблюдать около 40 минут, пока Луна проходила различные лепестки диаграммы направленности антенны .
Первое успешное обнаружение эха произошло 10 января 1946 года в 11:58 по местному времени Гарольдом Уэббом и Гербертом Кауфманом. [5]
Проект «Диана» ознаменовал рождение радиолокационной астрономии, которая позже использовалась для составления карт Венеры и других близлежащих планет, и стал необходимым предшественником космической программы США . Это была первая демонстрация того, что наземные радиосигналы могут проникать через ионосферу . [1] открытие возможности радиосвязи за пределами Земли для космических зондов и исследователей-людей. Он также установил практику называть космические проекты в честь римских богов, например, Меркурия и Аполлона .
Проект «Диана» продемонстрировал возможность использования Луны в качестве пассивного отражателя для передачи радиосигналов из одной точки Земли в другую по кривизне Земли. Этот путь Земля-Луна-Земля (EME) или «лунный отскок» использовался в нескольких системах связи. Одной из первых была секретная американская программа военного шпионажа ПАМОР (Пассивное лунное реле) в 1950 году, целью которой было подслушивание советско-российской военной радиосвязи путем улавливания паразитных сигналов, отраженных от Луны. Обратные сигналы были чрезвычайно слабыми, и США начали секретное строительство самой большой параболической антенны в мире в Шугар-Гроув, Западная Вирджиния , пока в 1962 году от проекта не отказались как слишком дорогого. Более успешным побочным продуктом стала система связи Moon Relay ВМС США или система связи Operation Moonbounce, которая использовала путь EME для военной связи США. В январе 1960 года была открыта система лунной ретрансляционной связи между Гавайями и Вашингтоном. Связь Moonbounce была прекращена военными с появлением спутники связи в начале 1960-х годов. С тех пор его используют радиолюбители .
Сегодня сайт проекта «Диана» является частью исторического района Кэмп-Эванс , Центра изучения истории науки и музея InfoAge и обслуживается клубом любительского радио Оушен-Монмут. [6] Антенная решетка ранее была снята и сейчас предположительно утеряна.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Гути, Том (апрель 1946 г.). «Радар достигает Луны» (PDF) . Радио Новости . 35 (4). Издательство Ziff-Davis: 25–27. Бибкод : 1946RaNew..35...25G . Проверено 9 сентября 2014 г.
- ^ Бутрика, Эндрю Дж. (1996). Увидеть невидимое: история планетарной радиолокационной астрономии . НАСА. Архивировано из оригинала 23 августа 2007 г.
- ^ Девитт, Дж. Х. младший; Стодола, Е.К. (март 1949 г.). «Обнаружение радиосигналов, отраженных от Луны». Труды ИРЭ . 37 (3): 229–242. Бибкод : 1949PIRE...37..229D . дои : 10.1109/JRPROC.1949.231276 . S2CID 51653395 .
- ^ «Проект Диана: Радар достигает Луны» . Проверено 13 июля 2022 г.
- ^ Кларк, Тревор. (май 1980 г.). Как Диана коснулась Луны . IEEE-спектр . Том. 17. С. 44–48.
- ^ «Клуб любительского радио Оушена Монмута» . ИнфоЭйдж . Архивировано из оригинала 20 ноября 2015 г.
- Радарное эхо с Луны , Джек Мофенсон из Лаборатории сигналов Эванса, Белмар, штат Нью-Джерси, январь 1946 года.
- Сеть глобальной истории IEEE .
- Бутрика, Эндрю Дж. Чтобы увидеть невидимое: история планетарной радиолокационной астрономии . (НАСА SP4218, 1996 г.).
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Померло, Синди Стодола (2021). На Луну и обратно: Очерки жизни и времен проекта «Диана» . ISBN 979-8-706-54632-8 .
- Салливан, Вудрафф Т. (2009). Космический шум - история ранней радиоастрономии . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. стр. 264–271. ISBN 978-0-521-76524-4 .