基于 ANITA-3 与 HiCal-1 实验的南极表面反射率测量
天体物理仪器与方法
2017-06-22 v2 高能天体物理现象
摘要
NASA 资助的 ANITA 项目的主要科学目标是测量超高能中微子和宇宙射线，它们通过中微子或宇宙射线与地球物质（例如大气或冰分子）相互作用产生的射频信号被观测到。准确推断这些宇宙射线的能量需要理解无线电波信号在冰-空气边界上的透射/反射。基于卫星的南极表面反射率测量，使用共址的发射机和接收机，在过去几十年中或多或少连续地进行。基于卫星的反射率勘测，在 2--45 GHz 频率范围和近正入射下，产生了横跨南极洲大体一致的反射率图。利用太阳作为射频源，以及 ANITA-3 气球载射频天线阵列作为射频接收机，我们还测量了 200-1000 MHz 区间、仰角 12-30 度下的表面反射率，发现其在系统误差范围内与菲涅耳方程一致。为了探测低入射角（南极太阳技术无法达到且先前卫星勘测未探测到），设计了一种新颖的实验方法（“HiCal-1”）。与先前的测量不同，HiCal-ANITA 构成了一个双基发射-接收对，相距数百公里。HiCal 在 200--600 MHz 间获取的数据显示出与菲涅耳方程的显著偏离，在该频带内随频率恒定，且偏差随入射倾角增大而增加，我们将其归因于可能的表面粗糙度、表面晶粒效应、雷达杂波和/或由于地球曲率效应导致的反射区阴影的综合影响。
引用
@article{arxiv.1703.00415,
title = {Antarctic Surface Reflectivity Measurements from the ANITA-3 and HiCal-1 Experiments},
author = {P. W. Gorham and P. Allison and O. Banerjee and J. J. Beatty and K. Belov and D. Z. Besson and W. R. Binns and V. Bugaev and P. Cao and C. Chen and P. Chen and J. M. Clem and A. Connolly and B. Dailey and P. Dasgupta and C. Deaconu and L. Cremonesi and P. F. Dowkontt and B. D. Fox and J. Gordon and B. Hill and R. Hupe and M. H. Israel and P. Jain and J. Kowalski and J. Lam and J. G. Learned and K. M. Liewer and T. C. Liu and S. Matsuno and C. Miki and M. Mottram and K. Mulrey and J. Nam and R. J. Nichol and A. Novikov and E. Oberla and S. Prohira and B. F. Rauch and A. Romero-Wolf and B. Rotter and K. Ratzlaff and J. Russell and D. Saltzberg and D. Seckel and H. Schoorlemmer and S. Stafford and J. Stockham and M. Stockham and B. Strutt and K. Tatem and G. S. Varner and A. G. Vieregg and S. A. Wissel and F. Wu and R. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00415},
year = {2017}
}
备注
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