Читать книгу Необычные размышления о… - - Страница 11

В плане решения навигационной задачи и фундаментальной науки, просматриваются следующие возможные полезные достижения:

Как утверждалось выше, чтобы решить задачу навигации, необходимо втиснуть канал измерения суммарного вектора скорости внутрь подлодки или внутрь космического спутника.

То есть уменьшить канал измерения, хотя бы, до одного метра. Но, при этом, величина параметра m, в котором заключена вся полезная информация о скорости галактики, уменьшается до – 3,333 миллиметров. Свет пробегает такое расстояние так быстро, что цезиевые часы не успевают произвести хотя бы один цикл колебаний излучения цезия, соответствующий 3,333 миллиметрам.

Чтобы устранить такой недостаток, необходим дополнительный комплекс мероприятий. Во-первых, удлинить канал измерений, например, за счет применения оптоволоконных материалов. Скорость распространения света в оптическом волокне составляет – 160–180 тысяч км/сек., что уже хорошо, так как параметр m увеличивается (на одинаковой дистанции, которую пробегает свет) при уменьшении скорости света.

Правда, появляется дополнительная трудность: надо заранее знать длину оптоволокна и скорость прохождения света в нем. Потребуются дополнительные мероприятия, которые можно назвать заблаговременной калибровкой оптоволоконного канала. Суть такой калибровки состоит в том, чтобы измерить время прохождения света по оптоволоконному каналу, опираясь на принцип “туда и обратно” (чтобы исключить влияние скорости перемещения галактики). Зная время прохождения света по такому каналу, а также длину канала, можно определить скорость света в таком конкретном канале. Диаметр оптоволокна (или его толщина) принимает значения в диапазоне: 0,1–0,3 миллиметра. Если такой оптоволоконный провод, длиной в 1000 метров, намотать на барабан или на катушку диаметром – 30 сантиметров, то длина однослойной намотки оптоволоконного провода на такой катушке, составит 10–30 сантиметров. Что позволит втиснуть канал измерения длиной в 1000 и более метров в подводную лодку и в космический аппарат. При этом, достаточно будет одних часов, с помощью которых можно будет снимать показания, соответствующие моменту испускания фотона и моменту его фиксации приемником.

Однако, при этом, проблем не избежать. Дело в том, что когда свет перемещается внутри оптоволоконного витка, то пространственное направление перемещения света (фотона) в таком витке постоянно изменяется. В какие-то моменты времени направление света совпадает с направлением вектора Vгс (или его проекцией на направление света), в другие моменты времени – не совпадает. То есть, при движении света внутри одного витка, может быть реализован принцип: “туда и обратно”. В результате мы потеряем параметр m, а вместе с ним – информацию о скорости перемещения галактики. Единственный случай, когда такой потери не будет, это когда вектор Vгс перпендикулярен плоскости, проходящей через отдельно взятый виток оптоволокна. А, это значит, что ось катушки, на которую намотали оптоволокно, должна совпадать по направлению с вектором Vгс.

Читатель может сказать: мы же не знаем заранее – куда в пространстве направлен вектор Vгс. Да, это так. Но мы можем это узнать ранее изложенными способами, без применения оптоволокна, намотанного на катушку. Можем выяснить направление вектора Vгс в пространстве, запомнить его, например, с помощью визирования такого направления на известную звезду.

Или с помощью гироскопов, выставив на гироскопическую платформу катушку с оптоволокном таким образом, чтобы ее ось совпадала с заранее определенным направлением вектора Vгс. А, затем, остается катушку с оптоволокном удерживать в пространстве так, чтобы величина вектора Vгс оставалась неизменной (заранее определенной). Достичь этого можно, путем соответствующего подворачивания гироскопической платформы по углам тангажа, рыскания и крена. При этом катушка с оптоволокном будет участвовать в процессах по коррекции уходов гироскопов, в решении задач ориентации и определении пространственных и плоскостных параметров орбиты космического аппарата.

Неизменность положения вектора Vгс в пространстве, позволяет зафиксировать в пространстве плоскость орбиты и, тем самым, определить такие пространственные параметры, как наклонение орбиты и прямое восхождение восходящего узла, естественно, в сочетании с другими методами.

Если на вектор скорости Vгс спроектировать вектор орбитальной скорости спутника, то, станет возможным, определить параметры, характеризующие эллиптичность орбиты (величину большой оси, эксцентриситет). Чтобы избежать все эти сложности, необходимо на каждом витке катушки, в качестве полезной информации оставлять время прохождения света только в одном направлении. И игнорировать перемещение света в обратном направлении. В дальнейшем мы изложим один из таких способов.