Изучение влияния атмосферы на излучение поможет в освоении космоса

Молодой ученый факультета космических исследований МГУ Валентина Орловская провела цикл экспериментов на базе лаборатории лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения Томского госуниверситета. Цель экспериментов – исследование влияния атмосферы на излучение. Новые знания позволят повысить точность интерпретации данных со спутников и телескопов, помогут лучше понимать принципы возникновения атмосферных явлений и распределения химических веществ в атмосфере.

– Предметом моего изучения является распространение излучения в атмосфере, – говорит магистр МГУ Валентина Орловская. – В ходе экспериментальных исследований я обнаружила, насколько важным аспектом в данном контексте является влияние атмосферы на путь излучения. При прохождении оно подвергается воздействию разнообразных компонентов атмосферы, включая газы, аэрозоли и облака. Эти воздействия могут приводить к процессам, которые значительно изменяют спектральное распределение и интенсивность излучения на разных длинах волн, а также могут вызывать потери излучения в атмосфере.

Магистр факультета космических технологий МГУ Валентина Орловская

Газы в атмосфере могут поглощать определенные диапазоны длин волн, что может вызывать ослабление излучения на этих частотах. Аэрозоли и облака, в свою очередь, способны рассеивать излучение, изменяя его направление и внося дополнительные изменения в путь распространения. Кроме воздействия атмосферных компонентов, существенное влияние на прохождение излучения через атмосферу оказывает эффект Доплера, – изменение длины волны или ее частоты при движении источника волны к наблюдателю или от него.

– Исследования, проведенные при помощи современного оборудования ТГУ – источник излучения, усилитель излучения, детектор излучения – нацелены на получение новой информации о том, как именно атмосфера влияет на спектры излучения и как эффект Доплера может вносить изменения в спектральное распределение, – поясняет Валентина Орловская. – В ходе экспериментов было проведено несколько серий замеров с вентилятором и без него на разных частотных интервалах. Вентилятор, который может создавать движение воздуха, служит аналогией для моделирования изменений частоты излучения при движении источника. Путем проведения замеров в разных условиях (с вентилятором и без) можно наблюдать изменения в спектральных характеристиках излучения, вызванные эффектом Доплера.

В ходе экспериментов удалось получить большое количество данных, которые пригодятся для моделирования эффекта Доплера, заключающегося в определении основных спектральных характеристик для изучения эффекта Доплера в газах на основе спектроскопии.

Это знание может быть важным для калибровки и коррекции данных, полученных космическими телескопами, обеспечения более точных и интерпретируемых результатов. Анализ спектральных изменений, вызванных атмосферными эффектами, можно использовать для разработки методов и алгоритмов обработки данных из космических наблюдений.

Наряду с этим данные, полученные в ходе исследований на базе ТГУ, могут способствовать разработке новых технологий и приборов, которые будут более устойчивы к атмосферным условиям и смогут эффективнее взаимодействовать с излучением в различных средах.

Для справки: Оптические методы анализа биоматериалов все чаще применяются в самых разных областях, в частности, открывают большие возможности для быстрой диагностики заболеваний. Так, ученые Томского государственного университета в рамках проекта, поддержанного мегагрантом правительства РФ, используют инструменты и технологии ИИ для создания новых методов неинвазивной диагностики вирусных и бактериальных респираторных инфекций, которые сократят время анализа с нескольких дней до нескольких минут.

Источник: news.tsu.ru

Комментарии: