Radarexperiment (Zoltán Bay, 1946)

Radarexperiment (Zoltán Bay, 1946)

En ungersk vetenskapsman var först med att upptäcka radarekon från månen år 1946.

Historia

Nyckelord

radar, Zoltán Lajos Bay, radar blip, antenn, radiofrekvens, frekvens, radarstation, radareko, våg, symbol, mätinstrument, Reflektion, Avståndsmätning, mottagare, skatt, Måne, Jord, ljusets hastighet, mekanik, Experiment, Fysik

Relaterade objekt

Frågor

  • Med vilken hastighet färdades de överförda signalerna.
  • Hur lång tid tog det för signalen att nå månen?
  • Var dog Zoltán Bay?
  • Vid vilka intervaller skickades signalerna under det berömda experimentet?
  • Var föddes Zoltán Bay?
  • Hur många signaler skickades under 50 minuter?
  • Vilket av följande antaganden stämmer INTE in på Zoltán Bay?
  • Hur långt var det mellan jorden och månen enligt forskargruppen ledd av Zoltán Bay ?
  • Hur lång tid tog det för signalerna att nå månen och återvända till jorden?
  • Var utförde Zoltán Bay sitt experiment?
  • När ägde Zoltán Bays experiment rum?
  • Experimentet bidrog till uppkomsten av en ny vetenskapsgren, vilken?
  • Vilket av följande påståenden stämmer INTE angående radarstationen som användes under experimentet?
  • I vilket företags forskningslaboratorium genomfördes det berömda experimentet?
  • Från vilken byggnad ville Bay försöka nudda månen när han var liten, enligt legenden?
  • Vilken enhet användes för att lagra signalerna?
  • På vilket århundrade föddes Zoltán Bay?
  • Under vilket århundrade var Zoltán Bay verksam?
  • Avståndet mellan jorden och vilken annan himlakropp mätte Bays forskningsgrupp?
  • Är det sant att Zoltán Bay arbetade med utvecklingen av gas- och lysrör?
  • Vem av följande personer var INTE Zoltán Bays samtida?
  • Vem av följande personer var Zoltán Bays samtida?

Scener

Försöksradarstation

Radarstation

Radarstationen består av en stålram på 6 x 8 meter, fäst på ett massivt vridbart stativ. Radarns höjningsvinkel är justerbar och ramen är utrustad med 36 dipolantenner. Radarn installerades på laboratoriets tak och instrumenten placerades i de två rummen som fanns under radarn på laboratoriets andra våning.

Radarantenn

  • stålram 6 x 8 m
  • vridbart stativ
  • justerbar elevationsvinkel
  • 36 dipolantenner

Mätinstrument

  • elektriskt avskärmad bur
  • mottagarenhet
  • sändarenhet
  • kraftkälla
  • coulombmeter
  • strömbrytare

Mätinstrument

Signaler skickades till månen av sändaren och ekot detekterades av mottagaren. Det var dock en stor utmaning att upptäcka ekot eftersom de returnerade signalerna var mycket svaga och undantrycktes av elektriskt brus från externa källor. Men Bay och hans kollegor hittade en kreativ lösning på detta problem.

Varje mätcykel varade i 3 sekunder. Först överförde de en radarsignal till månen och lagrade sedan ekot var 0,3 sekund. Mätcykeln upprepades flera gånger och signalerna detekterade i motsvarande faser summerades. Eftersom summan av det ständigt förändrade slumpmässiga bruset ökade långsammare än summan av den användbara signalen, vilken då hade en konstant styrka, kunde den användbara signalen som reflekteras från månen särskiljas från bakgrundsbruset genom att tillräckligt antal mätcykler integrerades. (Den här metoden används än idag.)

Processen synkroniserades med en brytare som roterade med konstant hastighet. Den skickade ut signaler och riktade sedan de återsända signalerna mot 10 coulombmetrar med en tidsskillnad på 0,3 sekunder. En mätcykel varade i 3 sekunder och strömbrytaren aktiverades i 50 minuter. Detta innebar totalt 1000 mätningar.

Signalintegration utfördes av coulombmetrarna. Elektriska signaler som mottogs av antennen förstärktes och strömmen användes för att dela vatten i väte och syre genom elektrolys. Det resulterande vätet fylldes i tunna, vätskefyllda rör vilket ledde till att vätskan i rören växte. Vätskenivån visade summan av de integrerade signalerna. Till slut räckte det med att välja röret med den högsta vätskenivån. Det var detta rör som angav tidpunkten när det reflekterade radarekots återvände.

Radareko från månen

  • 2,5 s

Avståndsmätning

Mätningsinstrumentet installerades i slutet av december 1945. Experimenten utfördes huvudsakligen på nätterna eftersom det då förekom mindre elektrisk interferens som kunde störa instrumentets funktion. Den 6 februari 1946 visade coulombmetern äntligen en signal som nådde över brusnivån.

Avståndsmätning med radiovågor

  • 375 000 km

Animation

Berättarröst

Den berömda ungerska fysikern Zoltán Bay föddes 1899. Från 1936 genomförde han sina vetenskapliga experiment i Budapest, både i forskningslaboratoriet vid Tungsram Trust och vid Tekniska universitetet. Hans huvudsakliga forskningsintressen var vakuum-, gas- och lysrör men han genomförde också många experiment inom radioteknik.

Det var inom det senare fältet han uppnådde enastående resultat. Han ledde en forskargrupp vars uppdrag var att mäta avståndet mellan jorden och månen med hjälp av radiovågor. Experimenten påbörjades 1945 och slutfördes framgångsrikt året därpå.

Den 6 februari 1946 meddelade gruppen officiellt att radarsignaler hade skickats till månen och att signalerna som reflekterades tillbaka från månens yta hade detekterats. Nyckeln till framgången med Bays experiment var implementeringen av formeln för återsändning och summering av signaler. Experimentet medförde en radikal förändring i instrument för avståndsmätning och ledde till uppkomsten av en ny vetenskapsgren, radarastronomi.

Mikrovågssignalerna som producerades av impulsgeneratorn i byggnaden överfördes genom ett transmissionsrör till antennen monterad på taket. Coulombmetern, utvecklad av Bays kollegor, gjorde det möjligt att lagra och samla signalerna.

1000 signaler överfördes under en period av 50 minuter, alltså en signal var tredje sekund. Enligt mätningarna återvände signalerna efter 2,5 sekunder. Således beräknade forskarna att avståndet mellan jorden och månen är 375 000 km.

Det framgångsrika experimentet gav svar på en av Bays frågor från barndomen: ”Jag såg att månen passerade bakom tornet och frågade de vuxna: Om jag klättrar upp på tornet kommer jag då att kunna ta på månen?”

Relaterade objekt

Hur fungerar en sonar?

Denna animation visar hur en sonar fungerar.

Dopplereffekt

Det är ett välkänt fenomen att ett ljud som närmar sig observatören är högre än ett ljud som avlägsnar sig.

Historisk topografi (kända personer, ungersk historia)

Peka ut platserna som associeras till kända ungerska historiska personer eller händelser på blindkartan.

Hur fungerar en högtalare?

I högtalare alstras ljudvågor genom elektromagnetisk induktion.

Jordens och månens uppkomst

Denna animation visar hur jorden och månen bildades.

Ljudvågors egenskaper

Denna animation demonstrerar vågors viktigaste egenskaper genom ljudvågor.

Månen

Månen är jordens enda satellit

Månens faser

Medan månen kretsar kring jorden, förändras ständigt vår vy av den solbelysta månhalvan.

Månlandningen den 20 juli 1969

Neil Armstrong, en av besättningsmedlemmarna på Apollo 11, var den första människan som satte sin fot på månen.

Magnetron

En av de viktigaste beståndsdelarna i en mikrovågsugn är magnetronen, den producerar mikrovågorna.

Teleskop

Denna animation visar linsteleskop (refraktorteleskop) och spegelteleskop (reflektorteleskop) som används vid astronomiska observationer.

Typer av vågor

Vågor spelar en viktig roll i våra liv.

Apollo 15 (månbil)

Animationen visar den tvåsitsiga månbilen Lunar Rover som användes i uppdraget Apollo 15.

Månförmörkelse

Månförmörkelsen inträffar när månen befinner sig i jordens skuggkon.

Added to your cart.