R-N场中雷达回波延迟实验的后后牛顿修正
- 格式:pdf
- 大小:231.71 KB
- 文档页数:7
迟实验是测量雷达信号往返于地球与内行星之间时间延迟的引力实验, S a i [ 】 由 hp o r 卜。 提
出.该试 验在地 球上利 用雷达发 射一 束 电磁 波脉 冲,这些 电磁波 到达其 它行星 之后 ,将
发生反射,然后再回到地球,被雷达接收到.通过实验可以测出来 回一次的时间,并对 比两 种不 同的情况 :一种是 电磁 波来 回的路 程远离太 阳,这 时太 阳的影 响可以 不计;一 种是 电波来 回的路程要 经过太 阳附近 ,受 到引力 场的 作用 .后者 的 回波要 比前 者延迟 一
摘要
从 对 引 场中 子 赤 面 的 动 分 程 发 采 后 顿 似 球 称 力 光 在 道 上 运 微 方 出 , 用 牛 近 方
法,讨论了 Re se— r srm 度规场中雷达 回波延迟实验的后后牛顿修正.通过计算 i n rNodt5 s 给出了后牛顿 以及后后牛顿的修正结果 ,当荷 电量 Q 为零时, 该结果适用于 电中性天体, 其后牛顿部分 的修正与经典文献一致.文 中采用的近似展开方法 同样适用于讨论更高阶的
第 5 1卷 第 1期 21 0 0年 1月
天
文 学 报
Vo . 1 1 NO 1 5 . J n. 2 1 a , 00
ACTA TR0N0M I AS CA NI SI CA
R- 场 中雷达 回波延迟实验 的 N 后后牛顿修正冰
宫衍 香 十
( 泰山学院物理与电子工程学院 泰安 2 1 2 ) 70 1
些,这就是太 阳 引力 场所造 成的传 播时 间加长效 应 ,或 叫作雷达 回波 的延迟 .这 种效应
在 空间测量技术 中非 常重要 .在行星 际探测器 ( 旅行者 1 和 2号,先驱 者 1 例如 号 0号和 1 号)的测距 中,由于太 阳引力场 的作 用,引力 时 间延迟效应 一定 要被考 虑进 测距 的数 l 据 中去,而在所 有引 力波 的探 测 中,来到太 阳系的引力波 都会 受到太 阳 、大行 星甚至 小 行 星 引力场 的影 响而产生 延迟 .特别是 在对 毫秒脉 冲星 的计时观 测 中,来 自毫秒脉 冲星 的脉冲信号 传播到地 球 的时间 因受到 引力 时间 延迟 的影 响而造 成偏差 .由于对毫秒脉 冲
f i aAt m t ) o Vs l s o e y 计划在德国正在执行中, Mi— S R D是 由中国科学院紫金山 r u r r nA T O i
修正.雷达回波 的高阶修正对 目前展开的高精度空间引力试验有着重要的参考价值 .
关键词
引力,太阳,地球 ,波 ,方法:解析
文献标识码: A
中图分类号: P1 1 ; 3
1 引言
由于大质量天体附近引力场的存在 ,使得光信号通过时所需的时间比 N w o et n理论
计算 出 的时间要长 ,这是 一种 可用雷达 回波实 验检测 的 引力效应 .早 期的雷达 回波 的延
十yx on @ sna com g g i
.
2
天 文 学 报
5 1卷
随着 技术的 不断发展 ,雷达 回波实验 的精度 要求越 来越高 .第 1 实验观测是 借助 次 麻 省理工学 院的 “ 堆”雷达天线 (asakrdratn a 完成 的,其 结果和理 论预测 草 H ytc a a nen ) 符 合得很好 ,误差 小于 5 其后 这种 实验被 不断重 复,并 且不断取 得更高 的精度 【. %. 3 为 】 了免受来 自行 星表面复杂 因素 的影 响,后 来有人提 出用人造 天体 作为雷达 信号的反射 靶
星 的计时是 目前探测 超低频 引力波 的唯一手 段 ,因而 引力时 间延迟效 应对超 低频引力 波
探测 的影 响也需考虑 .
2 0 —4 1 0 90 — 5收到原稿, 2 0 —52 0 90 —6收பைடு நூலகம்修改稿
国家 自然科学基金 (0 7 0 9 和泰山学院引进人才项 目 ( 0 ——2 资助 1649 ) Y 521 )
进行实验.例如,人们通过绕火星飞行的宇宙飞船作活动中转反射器等 【. 4 这些改进使 ]
得对 这一效 应 的测 量达 到了相 当高 的精 度 . 17 96年的 海盗号 火星探 测器 将精度 提高到
了 01 3 而 20 年的卡西尼号土星探测器的实验则达到了小于 0 0%的精度,是迄 . j %_ ; 03 .2 0
S a e gn y 的基 石工程 , SM (p c tr rmer s o ) F p c e c ) A I S a e nef o tyMi in 和 AME 已经被 N S I e s AA
( t nl eo at s n pc d ns ai ) Nai a rn ui dS ae miirt n 纳入计 划,DV (obenef o tr o A ca A t o IA D u lItr rmee e
今为止精 度最高 的广义相对论 实验验证 [_ 5 关于 雷达 回波 延迟试验 的其它工 作请参 阅文 】 献 『7.目前 ,形 势又 有 了新 的发展 .本 世纪初 ,一系列 新的 空间天文 测量 计划 相继被 61
提 出,比如 L S L sr nef o tr p c tn a) 、 G j 、 F ME ful k IA fae tr rmee S a e en aa A lsy I e An F — A t m tiMapn x l e) 、 AS R sr er p igE po r[ o c r T OD ( to ya cl p c eto e t i As d nmi aeTs f l i t r aS R a vy uig O t a D vcs[】 Mii S R D[J等 . L S 和 G i s pi l ei )1和 n c e 1 n T O 1 A 2 IA aa是 E A ( uo en S E rp a