Методы, приборы и результаты исследования метеорологических параметров атмосферы Венеры и Марса

• Автор: Липатов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Главаї. Методы измерения температуры и давления атмосферы Венеры
1.1 Постановка задачи и определение граничных условий для измерения метеорологических параметров
1.2 Выбор метода измерений температуры и давления по физическому принципу
1.3 Формирование паметров физической модели чувствительных элементов датчиков температуры и давления
1.3.1 Чувствительный элемент датчика температуры
1.3.2 Чувствительный элемент датчика давления
1.3.3 Характеристики чувствительного элемента температурного датчика проволочного типа
1.3.4 Характеристики чувствительного элемента температурного датчика пленочного типа
1.3.5 Характеристики чувствительного элемента датчика давления мембранного типа
Глава 2. Исследование атмосферы Венеры в миссии “Вега”: распределение
температуры и давления по высоте, поле скорости ветра (горизонтальные и вертикальные компоненты)
2.1 Общие характеристики миссии “Вега”
2.2 Метеокомплекс спускаемого аппарата миссии “Вега”
2.3 Метеокомплекс аэростатного зонда миссии “Вега”
Глава 3. Калибровка датчиков
3.1 Калибровка датчиков температуры
3.2 Калибровка датчика давления
3.3 Калибровка датчика вертикальной скорости ветра
3.4 Калибровка оптического датчика освещенности

Глава 4. Результаты исследований атмосферы Венеры
4.1 Результаты, полученные метеокомплексом на спускаемом аппарате “Вега” и их анализ
4.2 Результаты, полученные метеокомполексами аэростатных зондов миссии “Вега” и их анализ
Глава 5. Разработка приборов и датчиков в миссиях Венера15-16, Фобос,
Марс-96, Mars-Sureyor-Program-98, Met-Net
Заключение. Основные положения, выносимые на защиту
Список цитируемой литературы
Основные публикации по теме диссертации
Приложение 1. Информационно-патентный поиск датчиков температуры и
давления, выпускаемых промышленностью

ВВЕДЕНИЕ
Диссертационная работа посвящена исследованию физических параметров атмосферы Венеры и Марса с помощью метеокомплексов (метеорологические приборы, интегрированные в единый комплекс) и малых зондов (включающих метеокомплексы и другие взаимосвязанные с метеорологией приборы), устанавливаемых на космические аппараты.
Изучение Венеры и других планет, близких к Земле по своим свойствам, является базисной задачей в понимании природы процессов, происходящих в нашей Солнечной системе. Понимая сегодняшние процессы, происходящие на планетах, мы можем лучше описать их прошлое и заглянуть в будущее. Эти знания важны в первую очередь для сравнительной планетологии планет. Почему одна планета такая, а другие иные, на какой стадии эволюции началось это отличие или каждая планета имела свою индивидуальную историю рождения и развития. Еще совсем недавно мы очень мало знали о других планетах. Только вторая половина двадцатого века в корне изменила ситуацию. Человечество, наконец, проникло в космос и стало исследовать эти планеты космическими аппаратами. До этого момента Венера, закрытая плотными облаками, считалась планетой, похожей на Землю. Теперь мы знаем, что имеется много отличий, и можем попытаться понять их природу. Наиболее похожие на Землю планеты - это Марс и Венера. Марс близок по основным характеристикам: наклону плоскости экватора, длительности суток и ряду атмосферных процессов (сезонные явления, температурные условия, наличие аэрозольной компоненты в атмосфере). Характеристики Венеры близки к земным по массе, размеру и общему тепловому балансу. Но, конечно, эти планеты имеют большие принципиальные отличия своих характеристик от земных. Например, средняя температура на Марсе существенно ниже Земной, а у Венеры она значительно выше. Марс имеет сильно разреженную атмосферу, а Венера - очень плотную. Химический состав также сильно отличается. На Земле основной компонент - азот и
где Ко — начальное сопротивление проводника при 1=10 (0°С); а — температурный коэффициент электрического сопротивления.
Исходя из этой зависимости, можно сформулировать требования к материалам для ТС:
1. В материалах, как правило, предпочтителен большой температурный коэффициент электрического сопротивления а, относительная чувствительность которого
80ТН -ДКУ1ТД1 (1)
определяется из уравнения (1). В нашем случае мы выбрали датчик из платины. Температурный коэффициент а принято характеризовать, измеряя сопротивление проводника при различных температурах в частности при 1=0 °С, т.е. Б10 , и при 1=100°С, т. е. Кию, вычисляя его среднее значение
а = %[1/кЬ &
К0 чии
или величину Кцл/Ко) в относительных единицах, и разброс ±Да для конкретной партии.
2. Необходимо повышать удельное сопротивление проводника для достижения большого значения К, так как абсолютная чувствительность термосопротивления определяется произведением:
БаСс =Д11/Д1 = Бчго:,
либо при выбранном К0 уменьшает массу провода с целыо уменьшения инерционности темосопротивления. В нашем случае для датчика необходимо иметь минимальную инерционность. В этом, случае невозможно значительно увеличивать Ко, так как это ведет к увеличению