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国外国防科技文献资料快报

流星余迹:想不到的用途

2010-01-22

   从1954年起,科学家已经开始利用流星余迹来进行无线电通讯了。这种通讯方法有众多的优点?#26680;?#30340;接收设备简单,所以成本低廉;它可靠?#38498;茫?#26041;向性强,相互干扰小;它通讯的容量大,更因为它是突发而至的,?#30001;系?#22495;性强(只几百千米范围)、保密性能好,因而受到了许多国家的青睐。

   在第一次世界大战期间,“同盟国”一方的头领德国,曾发明过一种令人望而生畏的超级大炮。它的炮筒长达3.7米,每发炮弹也大得出奇,其质量竟相当于两个成年人的体重:120千克。大炮能把炮弹送到离地40千米高的空中,因而其射程可达100多千米,这在当时无疑是极厉害的家伙。20世?#32479;酰?#24503;军在进攻法国?#20445;?#23601;把它推到了战场上,有次在围攻巴黎?#20445;?#22312;离巴黎还有120千?#36164;保?#20960;门大炮就隆隆作响,其爆炸时发出的巨大声响也确实使法国军民惧怕不?#36873;?#20294;是人们不久便发现,这?#20013;?#24335;武器并不可怕,因为它们几乎没能击中任?#25991;?#26631;,对巴黎几乎没有起到任何破坏作用。
  为什么德国悉心研究出来的新式大炮成了中看不中用的摆设?后来才知道,为了追求超远的射程,他们把它发到了“平流层”大气内,而在当时人们对高空大气的了解甚少。而对出膛的炮弹,大气中的温度、密度、压力、运动状况?#38469;?#20998;敏感,真可以说是,“失之毫厘,谬之千里?#34180;?#20110;是本?#20174;?#26377;巨大杀伤力的大炮也?#32479;?#20102;被法军嘲笑的把柄。
  在空间探测之前,高空大气的知识在很大程度上?#38469;?#20381;靠天文学家对流星的研究获得的。现在已经知道,绝大多数的流星“出现?#20445;?#21363;发光)在离地80千米~120千米处,比此更高的地方,大气太过稀薄,流星体与空气的摩擦还不能使它发光,而在比此更低的大气中,则因为多数流星体已完成了它的“历史使命?#34180;?#24050;被高?#38534;?#27585;尸灭迹”了,只有极少数较大的流星体才会有部分残骸冲到更低的10千米~25千米高空的地方。当然此时它们已是强弩之末,原先的“宇宙速度”已消耗殆尽,只是在地球的引力作用下,大致垂直地落到地面上。
  研究表明,流星发亮的时间一般不到1秒钟,最长的也不过十来秒。但是,在这短暂的时间内,流星体在大气中驰过的那?#28201;?#36884;中,由于巨大速度与空气中的分子、质子相?#19981;鰲?#25705;擦,会使大气中的分子骤然升温,使它们瓦解、电离,并形成了“流星余迹?#20445;?#36825;是一条长长的云雾状的电离气体带。在那些亮度大于1等星的余迹里其内的电子与离子数可能达1012每立方厘米。当?#40644;?#23551;命也不长,短的只十?#31181;?#20960;秒,长的也只几十秒钟而?#36873;?
  一直到二次大战?#20445;?#20154;们才知道它的存在。那时德国又发明了新式武器——导弹、火箭。为了防止德国法西斯“V-2?#34987;?#31661;的袭击,英国的防空部队常依靠也是刚发明不久的雷达来扫描天空,可有时会收到一些奇特的讯号,事关战争与?#26412;鄭本?#19979;令赶紧弄清真相,于是人们才发现原来是流星余迹在与人们开玩笑。因为尽管肉眼无法看见,流星在白天也在不?#31995;?#21521;地球袭来。据统计,每天进入地球大气的1毫米以下的流星,可能多达几十亿颗!总质量约千吨左右。例如,1946年10月9日旭日东升?#20445;?#32905;眼看来平淡无奇的天空中,天文学家用雷达“见”到了一场规模不小的流星雨,每?#31181;?#20986;现的流星达150颗。
  让人意外的是,从1954年起,科学家已经开始利用流星余迹来进行无线电通讯了。这种通讯方法有众多的优点?#26680;?#30340;接收设备简单,所以成本低廉;它可靠?#38498;茫?#26041;向性强,相互干扰小;它通讯的容量大,更因为它是突发而至的,?#30001;系?#22495;性强(只几百千米范围)、保密性能好,因而受到了许多国家的青睐。虽然它也有一些不可避免的缺陷:如由于信息只能断断续续的发送(一次流星时间太短),所以信息常会延迟送达;每次通讯也有很大的随机性,不利于飞行状态与?#36828;?#21270;设备的遥控。但近年来的发展还是相当迅速,并开始从军用扩大到了民用。特别是用一种“流星-甚高频脉冲系统”来进行呼叫,尤其是当灾难突降、电话中?#31232;?#30005;力受损等紧急情况出?#36136;保?#23427;的作用就显而易见了。所以现在其业务在国际上正稳步增长,其前景也一片叫好。

 

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