Большая Советская Энциклопедия (ОР)

Н. П. Наумов.

Ориентация космического летательного аппарата

Ориента'ция косми'ческого лета'тельного аппара'та, 1) определённое угловое положение, которое придаётся космическому летательному аппарату относительно небесных тел, силовых линий магнитного и гравитационных полей или иных заданных направлений в пространстве. В зависимости от назначения космических летательных аппаратов их ориентация различна: при астрономических исследованиях Солнца, Луны или звёзд необходима О. к. л. а. на соответствующие небесные тела; связной ИСЗ, имеющий направленные антенны, ориентируется на земные пункты связи; космические летательные аппараты, снабженные солнечными батареями, ориентируются рабочей поверхностью батарей на Солнце и т.д. При сближении двух космических летательных аппаратов в некоторых случаях требуется их взаимная ориентация. 2) Управление угловым движением космического летательного аппарата на участках свободного полёта, т. е. придание его осям определённого положения относительно заданных направлений. Системы, выполняющие эту задачу (системы О. к. л. а.), работают в условиях малых возмущающих моментов, действующих на космический летательный аппарат, что позволяет использовать в них ряд принципов и устройств, не применяющихся в др. системах управления космических летательных аппаратов.

Ориентация (определение направления)

Ориента'ция (франц. orientation, буквально — направление на восток, от лат. oriens — восток), умение разобраться в окружающей обстановке. Направление научной, общественной, политической деятельности.

Ориентир

Ориенти'р, хорошо видимый на местности неподвижный предмет (естественный или искусственный) или элемент рельефа. О. применяются для управления подразделениями и огнем. С помощью О. назначаются секторы наблюдения и ведения огня, производится целеуказание, осуществляется движение в заданном направлении, ставятся на местности боевые задачи и др. О. в бою указываются старшим командиром и нумеруются справа налево и по рубежам местности (от себя в сторону противника). При необходимости младшими командирами могут назначаться дополнительные О. Для удобства запоминания О. даются порядковый номер и условное наименование, отражающее характерный признак, например «О. первый — сломанное дерево», «О. второй — высота с деревом» и т.д.

Ориентир-буссоль

Ориенти'р-буссо'ль, см. в ст. Буссоль.

Ориентирование

Ориенти'рование, 1) на местности, определение своего местоположения относительно сторон горизонта с помощью компаса, карты или аэроснимка. Приближённое О. возможно по местным ориентирам (естественным и искусственным), положению Солнца, Луны, звёзд, а также с помощью радио-, световых и звуковых сигналов. 2) Вид спорта, включающий различные соревнования в скоростном О. и передвижении на местности с использованием крупномасштабной карты и компаса. Различают три вида соревнований по О.: спортсмен в определённой последовательности отыскивает на местности контрольные пункты (КП), местоположение которых нанесено на карту, получаемую на старте, самостоятельно выбирает путь между ними; спортсмен передвигается по размеченной трассе и, встречая КП, определяет, отмечает на карте их местонахождение (на карте трасса не обозначена); из отмеченных на карте КП спортсмен выбирает для нахождения такое их сочетание и количество, которое позволяет ему набрать максимальную сумму очков за контрольное время. Соревнования бывают личные, лично-командные и командные, могут проводиться в дневное и ночное время; спортсмены передвигаются бегом, на лыжах, велосипедах, мотоциклах, лодках и др. (в зависимости от условий соревнований). Длина дистанции: до 30 км для мужчин, до 15 км — для женщин.

Соревнования по О. впервые были проведены в Норвегии в 1897. С начала 20 в. О. получило развитие в скандинавских странах, с середины 40-х гг. — в Чехословакии, Венгрии, Болгарии, ГДР. В 1961 основана Международная федерация О. (ИОФ), которая в 1973 объединяла национальные федерации 21 страны. О. культивируется в 40 странах. С 1966 проводятся первенства мира по спортивному О., наибольших успехов добивались шведы, финны, норвежцы (спортсмены СССР в чемпионатах мира не участвовали).

В СССР во 2-й половины 40-х гг. проводились соревнования по О. для туристов. С конца 50-х гг. О. стало развиваться как самостоятельный вид спорта (вначале в прибалтийских союзных республиках, Москве и Ленинграде). В 1963 утверждены первые правила, создана Центральная комиссия по слётам и соревнованиям (ныне Центральная секция О.) при Центральном совете по туризму ВЦСПС, проведены первые всесоюзные соревнования. В 1965 О. включено в Единую всесоюзную спортивную классификацию, в 1971 — в комплексы «Готов к труду и обороне» и «Готов к защите Родины». В 1973 в секциях спортивного О. занималось свыше 300 тыс. чел., в том числе около 400 мастеров спорта. С 1965 сборная команда СССР участвует в международных соревнованиях по О., в 1967, 1970—71 она выиграла Кубок мира и дружбы.

Лит.: Нурмимаа В., Спортивное ориентирование, [пер. с фин.], М., 1967; Иванов Е., С компасом и картой, М., 1971; Богатов С., Крюков О., Спортивное ориентирование на местности, М., 1971; Елаховский С., Бег к невидимой цели, М., 1973.

Е. И. Иванов.

Ориентированные ядра

Ориенти'рованные я'дра, совокупность атомных ядер с упорядоченностью в пространственной ориентации спинов (спиновой упорядоченностью). Проекции m спи'на I ядер на заданную ось в пространстве могут принимать 2I + 1 дискретных значений от m = —I до m = +I с интервалом, равным 1. Спиновую упорядоченность относительно этой оси характеризует набор вероятностей W_m для всех возможных значений m. Для неупорядоченной совокупности ядер все W_m =1/(2I + 1). Нарушение этого условия означает наличие спиновой упорядоченности.

При описании спиновой упорядоченности вместо W_m часто пользуются эквивалентным набором т. н. параметров ориентации f _k (k = 1,..., 2I). Они представляют собой полиномы от средних значений степеней m.

,

например:

;

.

Величина f ₁ называется поляризацией ядер, а f ₂ — выстроенностью ядер. Они имеют сравнительно простой смысл: поляризация f ₁ характеризует преимущественную ориентацию спинов ядер параллельно данному направлению на некоторой оси, а выстроенность f ₂ — параллельно и антипараллельно этой оси, т. е. симметричную относительно плоскости, перпендикулярной оси. Введение параметров ориентации f _k связано, в частности, с тем, что именно f _k непосредственно входят в выражение для энергии взаимодействия ядер с электромагнитным полем (это взаимодействие используется для создания О. я., см. ниже). Так, f ₁ определяет энергию взаимодействия магнитного момента ядра с магнитным полем, a f ₂ — энергию взаимодействия квадрупольного момента ядра c неоднородным электрическим полем.

В веществах, встречающихся в природе, атомные ядра не ориентированы. Для получения О. я. разработаны специальные методы, основанные на наличии у ядер дипольных магнитных и квадрупольных электрических моментов, направленных вдоль спинов ядер. Эти методы разделяются на статические и динамические. В статических методах используется ориентирующее взаимодействие магнитного поля с магнитными дипольными моментами ядер (ориентация тем сильнее, чем больше поле и магнитный момент ядра) и взаимодействие ядерного квадрупольного момента с неоднородным электрическим полем. В случае магнитного поля появляется поляризация, а в случае электрического — выстроенность (квадруполизация).

Тепловое движение атомных ядер подавляет ориентирующее действие полей. Магнитные и электрические моменты ядер столь малы, что даже в предельно достижимых полях при комнатных температурах (300 К) спиновая упорядоченность ядер, находящихся в тепловом равновесии с веществом, оказывается ничтожно малой. Поэтому для получения О. я. статическими методами наряду с достаточно сильными полями необходимо охлаждение вещества, содержащего ядра, до сверхнизких температур (10^{– 2} К и ниже). Например, поляризация ядер с магнитным моментом, равным 1 ядерному магнетону, и спином ¹/₂ в магнитном поле Н = 10⁵э при температуре 10^{– 2} К составляет 0,35. Это означает, что около 70% ядер имеют спин, ориентированный в заданном направлении.

В связи с трудностями, связанными с осуществлением таких температур и полей, для получения О. я. широко используются «внутренние» поля, создаваемые на ядрах внутриатомными электронами (см. Кристаллическое поле). Напряжённости этих полей значительно превосходят то, чем пока располагает экспериментальная техника создания «внешних» полей. Если внутренние поля ориентировать в пространстве одинаково, то совокупность ядер окажется в очень сильном поле. Внутренние магнитные поля создаются на ядрах парамагнитных атомов (см. Парамагнетизм) и достигают 10⁶—10⁷э. Внутренние поля ~ 10⁵—10⁶э возникают также на ядрах диамагнитных атомов (см. Диамагнетизм) при растворении небольших количеств диамагнитного вещества (~1%) в ферромагнетиках. Т. к. магнитные моменты электронов превосходят ядерные магнитные моменты более чем в 10³ раз, то их, а следовательно, и создаваемые ими внутренние магнитные поля удаётся ориентировать при значительно меньших внешних полях и более высоких температурах.

Неоднородные электрические поля, достаточные для выстраивания ядер, удаётся создать, используя внутренние электрические поля в некоторых веществах с ковалентными химическими связями, когда электронное облако, окружающее ядро, резко асимметрично. В этом случае охлаждаемое вещество, содержащее выстраиваемые ядра, берётся в виде монокристалла.

В динамических методах тепловое равновесие системы ядерных спинов искусственно нарушается таким образом, что возникает спиновая упорядоченность. В большинстве динамических методов во внешнем магнитном поле (статически) ориентируются электронные спины. Далее с помощью методов электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ориентация электронных спинов передаётся системе ядерных спинов. Достоинством динамических методов является отсутствие необходимости в очень сильных полях и сверхнизких температурах. Недостаток состоит в том, что круг ядер, ориентируемых этими методами, сравнительно узок.

О. я. используются в ядерной физике для исследований спиновой зависимости ядерных сил и для определения спинов, магнитных моментов и чётностей возбуждённых состояний атомных ядер. Эксперименты с b-радиоактивным О. я. (см. Бета-распад) дали возможность установить одно из фундаментальных свойств элементарных частиц — несохранение чётности в слабых взаимодействиях. В физике твёрдого тела с помощью О. я. исследуют внутрикристаллические поля.