使用中层大气阿拉姆雷达系统(MAARSY)的光学与流星头回声同步测量：数据收集与初步分析
地球与行星天体物理
2017-04-27 v1
摘要
描述了一次为期两年的光学-雷达流星同步观测活动的初步结果。分析了105个双站光学流星，其天空平面交角大于5度且轨迹长度超过2公里，且被中层大气阿拉姆雷达系统(MAARSY)作为头回声探测到。这些事件显示雷达与光学确定的辐射点中位偏差为1.5度，1/3事件辐射点一致度小于1度。MAARSY记录的平均速度比光学记录约高0.5 km/s和1.3 km/s，部分由于MAARSY比光学仪器灵敏度更高。超过98%的头回声未被光学系统探测到。利用此未探测比例和相机的已知极限灵敏度，我们估计MAARSY的极限流星体探测质量在10^-9 kg至10^-10 kg之间（天文极限流星星等+11至+12），对应于30-60 km/s的速度。在35至-30 dBsm之间，较亮流星有明显的高峰雷达截面(RCS)趋势。对于相似星等的流星，MAARSY头回声雷达截面在较高速度下更大。在固定高度和相似速度下，较亮流星平均一致地具有更大的RCS值，符合已建立的散射理论。然而，我们的数据显示RCS ~ v/2，远弱于通常假设的RCS ~ v^3，这是我们要求头回声也须可被光学探测的后果。多数事件显示RCS随高度的平滑变化，广泛遵循光产生行为。显著少数的流星在共同高度区间内显示RCS相对于光学光变曲线的大幅变化，反映了碎裂或可能的差异烧蚀。
引用
@article{arxiv.1704.07934,
title = {Simultaneous Optical and Meteor Head Echo measurements using the Middle Atmosphere Alomar Radar System (MAARSY): Data collection and preliminary analysis},
author = {Peter Brown and Gunter Stober and Carsten Schult and Z. Krzeminski and William Cooke and Jorge Chau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.07934},
year = {2017}
}
备注
44 pages, 13 figures, accepted April 19, 2017 to Planetary and Space Science