Как радиус Венеры был измерен с такой точностью (± 3 км) с помощью радара в середине 1960-х, до Венеры-4 и Маринера-5?

В 1964 г. советский ученый А. Д. Кузьмин совместно с американским ученым Барри Кларком начал наблюдения Венеры с помощью передвижного радиоинтерферометра, состоящего из двух 27-метровых параболоидов (Радиообсерватория Оуэнс-Вэлли, Калифорния). Измерен радиус твердой сферы Венеры: 6057 км (до этого астрономы измеряли только радиус облачного слоя). Отсюда была определена и средняя высота облаков — от 40 до 60 км над поверхностью планеты, что облегчило последующий расчет модели атмосферы Венеры. Измерения поляризации радиоизлучения Венеры показали, что его источником является твердая поверхность, а не атмосфера и не облака, так как только гладкая твердая поверхность может давать излучение, частично поляризованное на краях диска планеты.

Из книги В.АЛЕКСЕЕВ С.МИНЧИН "Венера раскрывает тайны", Москва, 1975 г. http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/alekseev/vrt-75/01.html

Подробности эксперимента описаны в статье Кузьмина А.Д. "Венера - горячая планета". Статья на официальном сайте Пущинской радиоастрономической обсерватории. http://www.prao.ru/History/history_3.html

Одной из первых продуктивных для обеих сторон программ сотрудничества стал совместный советско-американский эксперимент Пущинской радиоастрономической обсерватории и Калифорнийского технологического института США по определению механизма радиоизлучения Венеры и температуры ее поверхности, предложенный и реализованный А. Кузьминым. Советско-американское соглашение о научном сотрудничестве также предусматривало обмен учеными. В апреле 1964 г. А. Д. Кузьмин был направлен в годовую командировку в США для проведения этого эксперимента.

Экспериментальное исследование наличия дифференциальной поляризации было проведено на радиоинтерферометре в радиообсерватории Owens Valley в Калифорнии Калифорнийского технологического института. Измерения проводились с 29 мая по 18 июля 1964 г. вблизи нижнего сочленения Венеры, когда планета находилась ближе всего к Земле и интенсивность принимаемого излучения была наибольшей, а наибольший угловой размер планеты обеспечивал также наибольшую пространственную разрешение. Работа проводилась совместно с молодым американским ученым Барри Кларком. Американская сторона создала самые благоприятные условия для работы. Эксперимент проводился как важнейшая работа обсерватории. Достаточно отметить, что было предоставлено 28 суток наблюдений (!) из которых, не считая перестановок антенн, наладочных и контрольных измерений,

По результатам измерений установлено, что наблюдаемое радиоизлучение Венеры в 10-сантиметровом диапазоне длин волн поляризовано и, следовательно, его источником является поверхность планеты. По интенсивности радиоизлучения, величине поляризации и положению нулей функции видимости впервые были определены следующие физические характеристики Венеры:

• Температура поверхности планеты Т = 700 ± 50 градусов Кельвина, т.е. выше 400 градусов Цельсия,

• радиус тела планеты R = 6057 ± 55 км,

• атмосферное давление у поверхности P 80 ± 50 атм.

Через два года радиус поверхности планеты, определенный с большей точностью на радаре Венеры R = 6056 ± 1 км, подтвердил результаты радиоастрономических измерений.

Шесть лет спустя спускаемые аппараты «Венера-7» и «Венера-8» провели прямые измерения у поверхности и определили температуру 740 К и давление 90 атм, что также совпадает с нашими данными. Но по такому стечению обстоятельств до многих событий и бурных дискуссий было еще далеко.

PS

Для большей информативности эксперимента в конфигурацию интерферометра было изменено перемещение антенн, установленных на железнодорожных путях. В конце каждого дня наблюдений проводилась обработка и анализ полученных данных и принималось решение об изменении конфигурации. Утром следующего дня антенны перевезли на другие запланированные станции. После каждого перемещения антенн производилась их настройка. За время эксперимента было сделано 7 таких движений.

Это действительно было довольно сложной задачей.

Главным преимуществом было наличие там морского зонда. Определив влияние Венеры на орбиту маринера, имея точное расстояние до поверхности Венеры с помощью бортового радара маринера и отслеживая данные самого маринера, можно было сделать довольно хорошую оценку.

В частности, разница в расстоянии между тем, где ЦМ Венеры должен находиться, чтобы воздействовать на Маринера наблюдаемым образом, и радиолокационным сигналом поверхности от Маринера дала наиболее надежную меру.

Однако, как всегда, это немного сложно, так как вам нужна грубая оценка атмосферы, чтобы иметь представление о том, насколько велика задержка / рассеяние радара и т. Д., Как вы описываете. Это происходит из наблюдений телескопа, наземного радара и т. д.