Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

18 Астрономия

 

Черногор Л.Ф., Шевелев Н.Б. «Характеристики инфразвукового сигнала, сгенерированного Челябинским космическим телом: глобальная статистика» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 24-35 (2018)

Предмет и цель работы: Предмет исследования – статистические характеристики инфразвукового сигнала (время запаздывания; скорость прихода и ее зависимость от расстояния между источником и местом регистрации, а также от азимута; длительность; период и амплитуда), сгенерированного при пролете и взрыве Челябинского космического тела 15 февраля 2013 г. Целью работы является построение корреляционных полей “скорость прихода сигнала–расстояние”, “скорость прихода сигнала–синус азимута”, “длительность сигнала–расстояние”, “амплитуда сигнала–расстояние” и “период–период” для периодов, оцененных по двум методикам, а также их аппроксимация простыми аналитическими соотношениями. Термин “расстояние” здесь относится к расстоянию между источником инфразвука и регистрирующей его станцией. Методы и методология: С использованием базы данных инфразвуковой системы мониторинга (IMS) ядерных испытаний, принадлежащей Организации по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (CTBTO), получены аппроксимирующие зависимости для основных характеристик инфразвукового сигнала, сгенерированного при пролете и взрыве Челябинского космического тела 15 февраля 2013 г. Результаты: Показано, что корреляционное поле “скорость прихода инфразвукового сигнала – расстояние между источником и станцией” обладает значительным разбросом, среднее значение скорости составляет (286.0±21.5) м/с. Получены аппроксимирующие зависимости для скорости прихода инфразвукового сигнала от расстояния между источником и станцией, а также от азимута источника, для длительности и амплитуды сигнала от расстояния. Построено корреляционное поле для периодов основного колебания, оцененного по двум различным методикам. Заключение: Время запаздывания инфразвукового сигнала увеличивалось практически по линейному закону при увеличении расстояния между источником инфразвука и станцией. Средняя по всем трассам скорость прихода инфразвукового сигнала составляла 291 м/с. Зависимость скорости прихода от расстояния из-за сильного разброса данных наблюдений аппроксимирована константой. Зависимость скорости прихода от синуса азимутального угла (рассчитанного и оцененного) аппроксимирована линейным законом, из которого оценены средние по всем трассам значения скорости (287–288 м/с) и скорости тропосферно-стратосферного ветра (12–14 м/с). Зависимость длительности инфразвукового сигнала от расстояния аппроксимирована линейным законом. При этом длительность сигнала вблизи источника составляла около 10.7 мин. В спектре инфразвукового сигнала на разных станциях преобладали составляющие с периодом примерно от 17 до 85 с. Средние значения периодов, полученные по различным методикам, изменялись примерно от 35 до 39 с.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 24-35 (2018) | Рубрики: 08.02 18

 

Черногор Л.Ф., Шевелев Н.Б. «Зависимость амплитуды инфразвуковой волны, сгенерированной Тунгусским космическим телом, от расстояния» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 94-103 (2018)

Предмет и цель работы: Предметом исследования являются особенности изменения амплитуды инфразвуковой волны, распространяющейся в атмосфере Земли на глобальные расстояния. В качестве мощного источника инфразвуковой волны выбран пролет и взрыв в атмосфере на высоте 6–10 км Тунгусского космического тела 30 июня 1908 г. в Центральной Сибири. Целью работы является исследование зависимости амплитуды давления в инфразвуковой волне, сгенерированной падением и взрывом Тунгусского космического тела, от расстояния, а также получение простых аппроксимирующих зависимостей, связывающих амплитуду давления в инфразвуковой волне с расстоянием между источником инфразвука и местом его регистрации. Методы и методология: По данным евро-азиатской сети микробарографов, расположенных в 23 измерительных пунктах, удаленных от места Тунгусской катастрофы на 0.49–35 Мм, построено корреляционное поле “расстояние–амплитуда давления”, при помощи которого изучались зависимости амплитуды давления в инфразвуковой волне от расстояния. При анализе зависимости амплитуды от расстояния между источником генерации волны и местом ее регистрации производился поиск модели ослабления амплитуды волны с расстоянием, наилучшим образом описывающей результаты наблюдений. Проверке подлежали следующие модели распространения: распространение в свободном пространстве со сферической расходимостью фронта волны, распространение в приземном волноводе с цилиндрической расходимостью фронта волны, распространение с постепенным переходом от сферической расходимости к цилиндрической (с учетом и без учета затухания). Результаты: Для различных моделей распространения инфразвуковой волны вдоль поверхности Земли в интервале расстояний 0.49–35 Мм получены аппроксимирующие зависимости амплитуды давления в инфразвуковой волне от расстояния. В качестве исходных моделей распространения инфразвуковой волны на глобальные расстояния выбирались следующие: сферическая расходимость фронта волны без затухания; цилиндрическая расходимость фронта волны без затухания; комбинация сферической и цилиндрической расходимостей фронта волны без затухания; расходимость фронта волны, описываемая неуниверсальным степенным законом без затухания; цилиндрическая расходимость фронта волны с затуханием; сферическая расходимость фронта волны с затуханием. Проведен сравнительный анализ полученных аппроксимирующих зависимостей. В случае цилиндрической и сферической расходимостей фронта волны в волноводах Земля–стратосфера и Земля–термосфера оценен коэффициент затухания. Он оказался приближенно равным 0.16 и 0.17 Мм–1, соответственно. Заключение: Установлено, что зависимость амплитуды инфразвуковой волны, сгенерированной падением и взрывом Тунгусского космического тела, от расстояния является сложной и с трудом поддается аппроксимации простыми математическими соотношениями, основанными на физически разумных механизмах распространения инфразвуковых волн вдоль поверхности Земли на глобальные расстояния. Сравнительный анализ полученных аппроксимирующих зависимостей позволил выделить из их совокупности предпочтительные зависимости. К ним относятся зависимости, основанные на следующих моделях распространения инфразвуковых волн в волноводах, образованных поверхностью Земли и атмосферными областями (в первую очередь стратосферой и в меньшей степени термосферой): модель со сферической расходимостью с постепенным переходом к цилиндрической расходимости и модель с цилиндрической расходимостью и затуханием.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 94-103 (2018) | Рубрики: 08.02 18

 

«Предисловие» Солнечно-земная физика, 6, № 2, с. 4-5 (2020)

Специальный номер журнала «Солнечно-земная физика». Он не является сборником обычных научных статей – по решению ученого совета он посвящен описанию создаваемого Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук (НГК РАН). Изложены основные направления научных исследований и прикладные задачи, которые будут решаться с помощью этого комплекса, описан состав сооружаемых инструментов, представлены их характеристики и технические возможности. Решение выпустить этот специальный номер связано с тем, что, несмотря на неоднократные представления докладов на различных научных конференциях, симпозиумах, семинарах по отдельным инструментам и установкам, в полном объеме проект пока не был освещен в научной печати.

Солнечно-земная физика, 6, № 2, с. 4-5 (2020) | Рубрики: 02 18

 

«К 75-летию Крымской астрофизической обсерватории» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 5-6 (2020)

В 2020 году Крымская астрофизическая обсерватория (КрАО), одно из крупнейших астрономических учреждений России и крупнейшее научное учреждение Кры ма, отмечает свое 75-летие. КрАО организована в 1945 г. как учреждение Академии наук СССР на базе Симеизского отделения Пулковской обсерватории, основанного в 1908 г. С момента создания КрАО задумывалась как институт, в котором будет проводиться широчайший круг исследований в области астрофизики. У истоков обсерватории стоял выдающийся советский астрофизик, академик Григорий Абрамович Шайн. Поскольку местоположение Симеизской обсерватории плохо подходило для крупного астрофизического учреждения, Г.А. Шайном летом 1945 года была организована работа отдельных групп астрономов в нескольких пунктах Крыма по поиску места для новой обсерватории. После ознакомления с местностью и анализа результатов наблюдений было решено, что самое подходящее расположение – в предгорьях Второй Крымской гряды, примерно в 10 км по прямой от Бахчисарая, там, где сегодня находится поселок Научный. В этом месте и началось активно строительство новой обсерватории. Одна за другой появились астрономические башни, различные вспомогательные сооружения, жилые дома, прокладывались инженерные сети и т.д . По мере готовности башен монтировались телескопы. Одним из первых был установлен вывезенный из Германии 122-сантиметровый рефлектор фирмы “Карл Цейс Йена” – крупнейший на тот момент телескоп в Советском Союзе. В кратчайшие сроки были установлены 500-мм менисковый телескоп системы Максутова и двойной 40-см астрограф, полученный от фирмы “Карл Цейс”; началось строительство башенного солнечного телескопа (БСТ-1). Уже к 1954 году стало возможным перенести центр деятельности обсерватории из п. Симеиз в п. Научный, где и была развернута основная работа. С 1952 года обсерваторию возглавил академик Андрей Борисович Северный, при нем обсерватория достигла своего расцвета. В 1960 г. вступил в строй крупнейший в СССР и третий в мире 2.6-м телескоп им. академика Г.А. Шайна, был модернизирован БСТ-1, ставший крупнейшим солнечным телескопом в Европе, создан уникальный 48-зеркальный гамма-телескоп ГТ-48, создано крупное оптико-механическое производство, а в п. Кацивели заработал 22-метровый радиотелескоп РТ-22. C началом космической эры обсерватория стала принимать активное участие в решении задач полетов космических аппаратов. Разработанные методы прогноза солнечных вспышек сыграли важную роль в организации программы первых пилотируемых космических полетов. В обсерватории был создан ряд инструментов, в разное время проводивших наблюдения с бортов космических аппаратов. В 1983 году была запущена крупнейшая на тот момент в мире, созданная НПО имени С. Лавочкина и КрАО, космическая ультрафиолетовая обсерватория “Астрон”. За свою историю обсерватория прошла долгий путь преобразований, накопила существенный научный потенциал и сегодня является одним из крупнейших астрономических центров России для проведения широкого круга фундаментальных и прикладных исследований, обеспечивающих получение новых знаний в области астрономии, астрофизики и геодинамики. В настоящее время сотрудники обсерватории в тесной кооперации с учеными других стран проводят всесторонние астрофизические, астрометрические и геодинамические исследования на современном научном оборудовании в широком спектральном интервале электромагнитного излучения, от жестких гамма-квантов до метровых радиоволн, самых разных объектов Вселенной: от космического мусора и искусственных спутников Земли до внегалактических объектов. В КрАО конструируют и изготовляют уникальную астрофизическую аппаратуру как для наземных, так и для космических исследований. В июне 2020 года в КрАО планировалось проведение юбилейной конференции “Магнетизм и активность Солнца, звезд и галактик 2020”, посвященной 75-летию обсерватории. Но в связи с эпидемиологической ситуацией, вызванной новой коронавирусной инфекцией, конференция была перенесена на 2021 год. С этого выпуска журнала мы начинаем публиковать материалы, приуроченные к юбилею обсерватории. Редколлегия

Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 5-6 (2020) | Рубрики: 03 18

 

Докучаев Л.В., Евич А.Ф. «Пионер практической космонавтики. К 120-летию Михаила Клавдиевича Тихонравова» Космонавтика и ракетостроение, № 3, с. 138-143 (2020)

М.К. Тихонравов (16 [29] июля 1900–4 марта 1974) – советский инженер, конструктор космической и ракетной техники, сподвижник С.П. Королёва. Доктор технических наук, профессор, лауреат Ленинской премии, Герой Социалистического Труда, заслуженный деятель науки и техники РСФСР.

Космонавтика и ракетостроение, № 3, с. 138-143 (2020) | Рубрики: 03 18

 

Белецкий В.В. «Модельная задача динамики системы двойного астероида» Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", , посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 1. Пленарные доклады, с. 33-48 (2007)

Исследования последних лет выявили существование значительного числа астероидов, имеющих собственные спутники. Доклад посвящен анализу относительного движения двойного астероида. Выводятся условия существования такой системы, т.е. “неразбегаемости” двух астероидов. В дальнейшем считается, что спутник не оказывает существенного влияния на движение основного астероида. Характерной особенностью малых планет является их “неправильная” форма, зачастую весьма далекая от шарообразной, поэтому основной астероид моделируется как гантелевидное прецессирующее твердое тело. Уравнения движения такой системы являются двупараметрическим обобщением соответствующих уравнений ограниченной круговой задачи трех тел. Показано, что в рассматриваемой системе существуют стационарные движения, в которых малый астероид равноудален от притягивающих центров на концах гантели – аналог треугольных точек либрации. Выводятся условия существования таких движений и проводится детальный анализ их положения относительно гантели. Исследование устойчивости треугольных точек либрации сводится к исследованию характеристического уравнения шестой степени. Выводятся условия устойчивости в случае, когда движение основного астероида близко к плоскому.

Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", , посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 1. Пленарные доклады, с. 33-48 (2007) | Рубрика: 18

 

Белецкий В.В., Родников А.В. «Устойчивость стационарных движений в модельной задаче динамики системы двойного астероида» Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, с. 7-19 (2007)

Рассматриваются положения равновесия тела малой массы относительно прецессирующей гантели, представляющей собой два жестко связанных сферически гравитирующих тела. Такую систему можно рассматриваться как модель двойного астероида. Изучается устойчивость относительных равновесий с равными расстояниями от малой массы до притягивающих центров, которые, по аналогии с классической ограниченной задачей трех тел, названы треугольными точками либрации. Показано, что характер устойчивости таких точек либрации определяется тремя постоянными парамерами: углом нутации и угловой скоростью прецессии а также соотношением между массами тел на концах гантели. Выводятся условия устойчивости в линейном приближении, строятся области устойчивости и неустойчивости в пространстве параметров задачи

Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, с. 7-19 (2007) | Рубрика: 18

 

Beletsky V.V., Springs A.V. «Stability of stationary motions in the model problem of the dynamics of a double asteroid system» Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007)

Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007) | Рубрика: 18

 

Ivashkin V.V. «Weakly stable low-energy lunar trajectories of the spacecraft» Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007)

Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007) | Рубрика: 18

 

Leshchenko D.D., Rachinskaya A.L. «The evolution of the satellite’s fast rotation under the influence of the moment of light pressure forces in a medium with resistance» Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007)

Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007) | Рубрика: 18

 

Munitsyna M.A. «Stationary motion of a system with one-way connections in a central gravitational field» Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007)

Труды IX Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию cо дня рождения Н.Г. Четаева, (Иркутск, 12–16 июня 2007 г.). Т. 5. Механика космического полета. Колебания и волны. Гибридные системы, http://idstu.irk.ru/?q=node/91 (2007) | Рубрика: 18

 

Белецкий В.В., Родников А.В. «Компланарные точки либрации в обобщенной ограниченной круговой задаче трех тел: существование, количество, устойчивость» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 44-45 (2017)

Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 44-45 (2017) | Рубрика: 18

 

Каперко А.Ф., Кулагин В.П. «Аналитическая механика движения опасных небесных тел и информационная система для контроля их воздействия на Землю» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 171-181 (2017)

Для расчета траекторий движения опасных небесных тел и моделирования ситуаций, связанных с исследованиями астероидов используются пакеты программ, позволяющие производить расчеты движения в полной модели сил. Примером такого моделирования является предсказание места падения потенциально-опасного астероида и стандартных отклонений, либо вероятностей падения опасного небесного тела в определенной области. При таком подходе часто используется метод Монте-Карло, причем может быть задано произвольное распределение вероятностей для начальных условий, определяемое точностью астрономических наблюдений астероида. Возможно также решение и обратной задачи – выработка требований к точности астрономических наблюдений на основании требований к точности предсказания места падения. После того, как орбита астероида определена, появляется возможность выполнить вычисление траектории движения в предстоящий период времени и определить, угрожает ли Земле столкновение с ним. Такие расчеты желательно выполнять для всех известных околоземных астероидов на интервалах времени падения от нескольких месяцев до нескольких десятков лет. Моделирование движения выполняется методами численного интегрирования уравнений движения, в которых учитываются члены, обусловленные притяжением больших планет и наиболее массивных астероидов (в случаях, требующих особой точности, иногда учитываются возмущения от трехсот наиболее массивных астероидов), негравитационные эффекты. В ходе численного интегрирования фиксируются моменты тесных сближений с Землей и другими большими планетами, которые могут заметным образом трансформировать орбиту тела и тем самым оказать влияние на ее последующие сближения с Землей. В разработанном программном комплексе информационной системы для решения уравнений движения астероидов применяется метод Эверхарта, хорошо зарекомендовавший себя при решении задач орбитальной динамики малых тел Солнечной системы. Предложена математическая модель и структура информационной системы сближения опасных небесных тел с Землей. Основными функциями информационной системы (ИАС) по совокупности её системных компонентов являются: обеспечение автоматизированного сбора исходных данных (мониторинг состояния); аналитическая обработка оперативной информации на основе анализа поступивших данных, консолидация информации и построение агрегированных оценок обстановки по заданным критериям; построение динамической модели обстановки (чрезвычайной ситуации) и прогнозирование возможных вариантов её развития; визуализация текущей обстановки; информационно-справочная и консультационная поддержка пользователей в процессе работы и принятия решения.

Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 171-181 (2017) | Рубрика: 18

 

Красильников П.С., Амелин Р.Н. «О прецессии Сатурна» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 204-213 (2017)

Описывается влияние Юпитера на эволюцию угла нутации и частоты прецессии Сатурна.

Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 204-213 (2017) | Рубрика: 18

 

Степанов С.Я., Сальникова Т.В. «Задача трех тел системы Земля–Луна под фото-гравитационным влиянием Солнца» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 291-298 (2017)

Треугольные точки либрации системы Земля–Луна устойчивы по Ляпунову. В окрестности одной из этих точек более 60 лет назад польский астроном К. Кордылевский обнаружил космические пылевые облака, названные впоследствии облаками Кордылевского. Однако, большая часть последующих наблюдений не подтверждала факта их существования, из-за чего облака Кордылевского стали называть «неуловимыми». Для объяснения этого феномена в работе исследуется плоская бициркулярная задача четырех тел: Земля–Луна–Солнц–частица. При добавлении к круговой ограниченной задаче трех тел Земля-Луна-частица периодического возмущения от Солнца положения равновесия частицы в треугольных точках либрации заменяются на устойчивые периодические движения частицы, охватывающие эти точки либрации. Каждая из двух треугольных точек либрации охватывается двумя устойчивыми периодическими траекториями. Из устойчивости траекторий следует, что ансамбль частиц (пылевое облако) при малых возмущениях начальных условий должен двигаться в окрестности периодического решения. При больших возмущениях движение хаотизируется и плотность частиц резко уменьшается. Учет солнечного светового давления на частицы приводит к изменению формы периодических траекторий. В работе указаны моменты времени, в которые возможно наблюдение облаков Кордылевского и на основе решения уравнения Лиувилля исследовано распределение плотности вероятности нахождения частиц в заданных точках фазового пространства. Численный анализ выявляет увеличение плотности в окрестности точки, движущейся по периодической траектории. Перемещение точки по периодической траектории согласуются с временами наблюдений Кордылевского, в действительности, соответствующими прохождению облака через линию визирования точки либрации.

Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 291-298 (2017) | Рубрика: 18

 

Салимов Б.Г., Хмельнов А.Е., Бернгардт О.И. «Построение модели foF2 по индексам солнечной и геомагнитной активности и данным иркутского дигизонда» Ляпуновские чтения. Материалы конференции. г. Иркутск, 3–5 декабря 2018 г., с. 74 (2018)

Было показано, что обучение в случае, когда временные интервалы обучающей и тестовой выборок совпадают, дает лучшие результаты прогноза, чем когда они не пересекаются. Это говорит о том, что либо входные параметры модели неполны (и не были учтены какие-то физические параметры, либо процессы), либо объем выборки нестационарного процесса недостаточен для построения адекватной модели (несмотря на большой объем данных, все точки относятся к относительно малому фрагменту области определения функции, в частности не затрагивая весь 12-летний цикл солнечной активности).

Ляпуновские чтения. Материалы конференции. г. Иркутск, 3–5 декабря 2018 г., с. 74 (2018) | Рубрика: 18

 

Земляков А.В., Еремин М.А., Коваленко И.Г., Жукова Е.В. «О прохождении межзвездных облаков через спиральный рукав дисковой галактики» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), № 2, с. 41-56 (2020)

Считается, что индикатором особенностей геометрии и интенсивности галактических ударных волн может служить таксономия межзвездных облаков в их окрестности. В настоящей работе приведены результаты детального двумерного гидродинамического моделирования прохождения облака через спиральный рукав галактики и дан краткий анализ эффектов, возникающих при этом движении. Используемая модель межзвездного газа в спиральном рукаве предполагает адиабатичность течения. Учитывается внешнее гравитационное поле галактического диска и спирального рукава. Поперечные размеры рукава в расчетах приняты следующими: полуширина рукава равна 1 кпк вдоль плоскости диска и 0,6 кпк в вертикальном направлении. Рассматривается фрагмент течения вблизи и внутри спирального рукава, эффектами кривизны рукава и влиянием сил Кориолиса пренебрегается. Показано, что облака при прохождении рукава сильно деформируются и теряют значительную часть массы либо полностью разрушаются в случае маломассивных облаков. Граничное значение массы облака, при котором происходит полное разрушение, лежит в интервале между 3 000 и 6 000 M⊙.

Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), № 2, с. 41-56 (2020) | Рубрика: 18

 

Безбородов М.А., Еремин М.А., Королев В.В., Коваленко И.Г., Жукова Е.В. «О визуализации анизотропии дисперсии скоростей полидисперсной пыли в газопылевой среде» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), № 2, с. 70-81 (2020)

Предложен инструмент визуального анализа многомерных данных – построение карт пространственного распределения областей анизотропии дисперсии скоростей примесных пылевых частиц в двухфазной газопылевой среде. Сильной анизотропии дисперсии скоростей отвечают области, в которых возникает интенсивное многопотоковое течение (бесстолкновительные ударные волны, точки поворота течения, точки стагнации, точки накопления). Пыль рассматривается как полидисперсная, содержащая частицы различных размеров. Для каждой фракции пыли строится поле пространственных распределений эксцентриситетов эллипсов дисперсии скоростей. Для визуализации степеней анизотропии дисперсии скоростей сразу двух фракций полидисперсной пылевой смеси предложена специальным образом подобранная энтропийная мера. Приведены результаты демонстрационных двумерных расчетов турбулентной газопылевой среды и карты анизотропии в распределении дисперсии скоростей примесной пылевой компоненты

Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), № 2, с. 70-81 (2020) | Рубрика: 18

 

Королев В.В., Еремин М.А., Коваленко И.Г., Занкович А.М. «Численное моделирование неустойчивости в оболочке остатка сверхновой, расширяющегося в слабо неоднородной межзвездной среде» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), № 3, с. 24-35 (2020)

Астрономические наблюдения показывают, что остатки сверхновых, даже с близкой к сферической формой, обычно имеет разномасштабные искажения в виде ряби или вытянутых волокон газа. Например, в остатке 0509-67.5, на ударной волне которого отчетливо видно волнистое возмущение с 15 изгибами. В качестве одного из возможных механизмов генерации таких структур рассматривается глобальная неустойчивость течения. В работе Zankovich A.M., Kovalenko I.G. Resonant Amplification of Turbulence by the Blast Waves. The Astrophys. J., 2015, vol. 800, pp. 28-38 в рамках линейного анализа было показано, что эта неустойчивость имеет резонансный характер, т.е. возмущения определенной длины волны растут быстрее, а потому рябь в оболочке остатка проявится преимущественно в определенном диапазоне масштабов. В данной работе мы представляем результаты численного моделирования нелинейной стадии этой неустойчивости, вызванной малыми возмущениями во внешней среде в зависимости от их масштабов и интенсивности. В частности, показано, что внешние возмущения вызывают турбулизацию течения за фронтом ударной и формирование внутри оболочек радиально вытянутых филаментов с вихревой структурой, количество которых определяется номером гармоники возмущения l.

Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), № 3, с. 24-35 (2020) | Рубрика: 18

 

Биктимирова Р.А., Абраменко В.И. «Магнитные поля солнечных пятен: сравнение данных КРАО и SDO/HMI» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 7-13 (2020)

Переведены в цифровой формат данные об измерении максимального магнитного поля в солнечных пятнах, полученные в Крымской астрофизической обсерватории Российской академии наук (КрАО РАН) в виде зарисовок. Исследовано около 1000 пятен, наблюдавшихся в 2014 году. Эти данные были сопоставлены с данными SDO/HMI (значениями магнитного поля по лучу зрения Bz (HMI) и значениями модуля полного вектора магнитного поля B(HMI)). Сравнивались максимальные значения модуля поля в одних и тех же пятнах. Показано, что имеет место прямо пропорциональная зависимость между крымскими данными и космическими данными обоих типов. Линейная аппроксимация для всего интервала измерений поля (1–4) килогаусс (kG) показывает коэффициент корреляции Пирсона 0.71 (95% доверительный интервал: 0.68–0.74) и наклон линейной регрессии 0.65±0.02 для обоих типов космических данных. Линейная аппроксимация в области сильных полей B(CrAO)>1.8 kG показывает примерно тот же коэффициент корреляции, но значительно более близкий к единице наклон линейной регрессии: 0.90 для (Bz (HMI) vs B(CrAO)) и 0.84 для (B(HMI) vs B(CrAO)). При слабых полях B(CrAO)<1.8 kG наблюдается нелинейное отклонение (завышение) космических данных. Характер нелинейности частично можно объяснить особенностями крымской методики измерений, однако этот вопрос требует дальнейшего исследования возможных источников нелинейности в космических данных. Сделан вывод о том, что данные по измерению магнитного поля в КрАО показывают хорошее согласие со значениями современного космического аппарата SDO/HMI, поэтому их можно использовать в научных целях.

Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 7-13 (2020) | Рубрика: 18

 

Котов В.А. «Крымские наблюдения магнитного Солнца: 1967–2018 гг.» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 14-23 (2020)

Измерения магнитного поля Солнца как звезды, начатые по инициативе акад. А.Б. Северного, были поддержаны шестью другими обсерваториями. Кратко изложены история таких исследований в Крымской астрофизической обсерватории и основные результаты. По вариациям поля определен синодический период вращения солнечной гравитирующей массы P⊙=27.027(6) сут. Обнаружено, что к нему привязаны движения Земли: за один земной год Солнце совершает 27 полуоборотов вокруг своей оси, а Земля – такое же число своих вращений с периодом PD за полный солнечный оборот. Поле изменяется также с циклом Хейла PH≈22 г. и циклом P7≈7 лет, причем их отношение совпадает с приближением Архимеда, 22:7, для числа π, а временная шкала (π–3)P7=P2/2PD – с орбитальным периодом Земли. Приведены аргументы в пользу космической природы обоих циклов и голографические выражения с участием PH, P7, π и универсальных констант.

Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 14-23 (2020) | Рубрика: 18

 

Гершберг Р.Е., Алексеев И.Ю., Бондарь Н.И. «Исследования космического магнетизма в Крымской астрофизической обсерватории. I. Магнитное поле в межзвездной среде и вторичные эффекты звездного магнетизма» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 24-44 (2020)

Излагаются основные результаты, полученные в Крымской астрофизической обсерватории при изучении магнитного поля межзвездной среды и магнетизма звезд средних и малых масс с активностью солнечного типа.

Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 24-44 (2020) | Рубрика: 18

 

Плачинда С.И., Бутковская В.В. «Исследования космического магнетизма в Крымской астрофизической обсерватории. II. Прямые спектрополяриметрические измерения магнитных полей звезд» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 45-62 (2020)

С 1980-х гг. по настоящее время в Крымской астрофизической обсерватории выполняются регулярные спектрополяриметрические наблюдения невырожденных звезд разных спектральных классов и типов светимостей. В обзоре изложено становление инструментальной базы и развитие методики измерения звездных магнитных полей, а также приведен ряд результатов исследования магнитных полей разных объектов, впервые полученных в Крымской астрофизической обсерватории в разные годы.

Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 45-62 (2020) | Рубрика: 18

 

Маркеев А.П. «Переменные действие–угол в одном частном случае ограниченной задачи трех тел» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 52-57 (2020)

Рассматривается ограниченная задача трех тел (материальных точек), движущихся под действием ньютоновского гравитационного притяжения. Массы основных притягивающих точек равны, а сами точки движутся по круговым орбитам вокруг их общего центра масс. Третья точка имеет пренебрежимо малую массу и движется вдоль прямой, перпендикулярной плоскости орбит основных точек и проходящей через их центр масс. Задача о таком движении является интегрируемой. Для случая, когда движение третьей точки представляет собой колебания, в работе предложена процедура введения переменных действие–угол. В качестве примеров рассмотрены нелинейные колебания малой амплитуды и колебания с амплитудами, сколь угодно большими по сравнению с расстоянием между основными притягивающими точками.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 52-57 (2020) | Рубрика: 18

 

Литвиненко Л.Н., Литвиненко В.В. «Колебание Фернау и ритмы лет с четырьмя полярными затмениями за последние два тысячелетия» Географическая среда и живые системы. Предыдущее название: Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки (с 2004 по 2019 год), № 1, с. 7-30 (2020)

Цель. Выявить связь между числом лет с четырьмя и пятью полярными солнечными затмениями в столетии и периодами пессимумов, которые характеризуют наступление альпийских ледников в малые ледниковые периоды VI–VII, XII–XIII, XVII–XIX вв. Процедура и методы исследования. Авторами изучены, обобщены и рассчитаны данные по числу лет с четырьмя (пятью) полярными затмениями в столетии с 2000 г. до н.э. по 3000 г. н.э. Годы с четырьмя-пятью полярными затмениями часто бывают холодными или аномально холодными. Логический и графический анализ, а также синтез различных данных за первое и второе тысячелетия н.э. выявили, что столетия с частой повторяемостью таких лет (15–17 случаев) с промежутками между ними 3, 4, 7 лет соответствуют периодам оледенения Позднеантичного ледникового периода и колебания Фернау. И наоборот, в периоды Римского и Средневекового оптимумов, когда число лет с четырьмя (пятью) полярными затмениями составляло 2–5 случаев за столетие, наблюдались потепление и деградация ледников. Результаты исследования. Авторами показано, что антропогенные причины современного потепления, которое продлится до середины XXII в., вторичны. Первичны орбитально-космические факторы, которые обусловливают изменение положения суммарного вектора сил тяготения Луны и Солнца. Визуально его положение описывает движение оси конуса тени солнечных затмений по Земному шару от экваториальных до полярных широт. В современное время число лет с четырьмя полярными затмениями, как и в межледниковые периоды, не превышает 6–7 случаев. Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования могут использоваться при ретроанализе периодов оледенений в прошлом и прогнозировании их в будущем. При этом необходимо учитывать, что солнечная активность, вулканическая деятельность, интенсивность течений, теплообмен с Мировым океаном могут заметно усилить или ослабить проявление как оптимумов, так и пессимумов. На основании результатов исследования авторы предполагают, что во второй половине XXII столетия и в течение всего XXIV в. будет отмечаться наступление альпийских ледников.1

Географическая среда и живые системы. Предыдущее название: Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки (с 2004 по 2019 год), № 1, с. 7-30 (2020) | Рубрика: 18

 

Краснощеков А.Л. «Обобщенные интегральные формулы голоморфной функции в звездной области пространства С» Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 88-93 (2015)

Для голоморфной функции одного комплексного переменного в случае звездной области пространства С получены обобщенные интегральные формулы

Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 88-93 (2015) | Рубрика: 18

 

Данилов А.Д., Константинова А.В. «Тренды foF2 и 24-й цикл солнечной активности» Гелиогеофизические исследования, № 23, с. 40-47 (2019)

Проанализированы тренды foF2 по данным ионосферных станций Juliusruh и Boulder до 2018 г. Показано, что использование традиционного индекса солнечной активности F10.7 приводит к необъяснимому тренду foF2 при включении в анализ данных для 24-го цикла солнечной активности. Высказано предположение, что индекс F10.7 в этом цикле не описывает правильно вариации солнечного ультрафиолетового излучения. Проведена корректировка этого индекса с помощью индексов Rz (число солнечных пятен) и Ly (интенсивность линии Лайман-альфа в солнечном спектре) и показано, что в этом случае получаются разумные величины трендов foF2.

Гелиогеофизические исследования, № 23, с. 40-47 (2019) | Рубрика: 18

 

Константинова А.В., Данилов А.Д. «Тренды hmF2 и 24-й цикл солнечной активности» Гелиогеофизические исследования, № 24, с. 30-34 (2019)

Методом, разработанным авторами и использованным ранее для определения долговременных трендов параметров ионосферного слоя F2, проанализированы измерения высоты слоя F2, hmF2, на станции Juliusruh в период с 1958 по 2018 гг. Получено, что, как и для поведения критической частоты foF2, описанного авторами в двух предыдущих публикациях, наблюдаются особенности поведения hmF2 после 2002-2003 гг. При использовании индекса солнечной активности F10.7 после 2002–2003 г. наблюдается рост величины ΔhmF2, дающий положительный тренд hmF2, который противоречит современным представлениям о продолжающемся процессе охлаждения и оседания верхней атмосферы. Если же использовать индекс F10.7, скорректированный по другим индексам СА (число солнечных пятен Rz и интенсивность линии Лайман-альфа), как это сделано для трендов foF2 в двух предыдущих работах авторов, то получается такая же картина изменения трендов hmF2, как получена для foF2. До 2002-2003 гг. наблюдается хорошо выраженный отрицательный тренд hmF2, который сменяется хаотичным изменением ΔhmF2 в «смутный период», а в последние анализируемые годы вновь становится отрицательным.

Гелиогеофизические исследования, № 24, с. 30-34 (2019) | Рубрика: 18

 

Буров В.А., Очелков Ю.П. «О возможности прогноза интенсивности солнечных протонных событий по тепловому рентгеновскому излучению солнечных вспышек» Гелиогеофизические исследования, № 25, с. 30-36 (2020)

Разработка метода прогноза интенсивности солнечных протонных событий (СПС), особенно с энергиями протонов больше 100 МэВ (Jp>00 МэВ), по электромагнитному излучению солнечных вспышек актуально в связи с необходимостью обеспечения радиационной безопасности трансполярных авиаперелетов. В работе рассматривается возможность прогноза интенсивности СПС по мягкому рентгеновскому излучению солнечных вспышек. Приводятся данные о возможной точности прогноза по интенсивности в максимуме рентгеновской вспышки и при использовании временного параметра, характеризующего рост рентгеновского излучения до максимума.

Гелиогеофизические исследования, № 25, с. 30-36 (2020) | Рубрика: 18

 

Бруевич Е.А., Казачевская Т.В., Якунина Г.В. «Изменения величин потоков солнечного КУФ-излучения в линиях гелия (вне вспышек) по данным SDO/EVE в 24-м цикле. Лаймановские декременты линий водорода и гелия» Гелиогеофизические исследования, № 25, с. 45-51 (2020)

Проведено исследование крайнего ультрафиолетового излучения Солнца (КУФ-излучения). Были использованы архивные данные наблюдений на Solar Dynamics Observatory SDO/EVE. Временной ряд ежедневных значений потоков излучения вне вспышек в КУФ-диапазоне сформирован нами из архива ежедневных наблюдения SDO/EVE за 2010–2018 гг. В работе анализируются данные измерений потоков в линиях нейтрального He I 58.4 нм, 53.7 нм и ионизованного гелия He II 30.4 нм, 25.6 нм, сформированный нами из архива SDO/EVE. Оценено изменение интенсивности этих линий с солнечной активностью от минимума до максимума 24-го цикла.

Гелиогеофизические исследования, № 25, с. 45-51 (2020) | Рубрика: 18

 

Коноваленко А.А. «Исследование вселенной методами низкочастотной радиоастрономии в Украине (по материалам доклада на XI Всеукраинском фестивале науки 18 мая 2017 г., г. Киев)» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 3-23 (2018)

Предмет и цель работы: обзор основных результатов полувековой деятельности Украины (с акцентом на последнее десятилетие) в области декаметровой радиоастрономии, представление ряда астрофизических открытий в изучении Cолнечной системы, Галактики и Метагалактики, демонстрация благоприятных перспектив развития отечественной и мировой низкочастотной радиоастрономии. Методы и методология: Применены крупнейшие в мире украинские радиотелескопы декаметровых–метровых волн УТР-2, УРАН, ГУРТ в комплексных астрофизических исследованиях различных объектов Вселенной, а также специальные методы радиоастрономических наблюдений, обеспечивающие высокие чувствительность, разрешение, динамический диапазон, помехоустойчивость и эффективность исследований. Результаты: С наилучшими параметрами экспериментов проведены широкомасштабные долговременные поисковые и мониторинговые исследования низкочастотного радиоизлучения Солнца, планет, солнечного ветра, межзвездной среды, галактического фона и протяженных объектов Галактики, пульсаров, транзиентов, радиогалактик, квазаров. Открыты новые объекты и явления во Вселенной, в частности, области холодной межзвездной среды с ионизованным углеродом и соответствующие спектральные линии рекордно высоковозбужденных атомов на уровнях более 1000, обнаружены 40 неизвестных ранее на низких частотах пульсаров, электростатические разряды в атмосфере Сатурна, сверхтонкая пространственно-частотно-временная структура континуального, импульсного и спорадического радиоизлучения объектов Солнечной системы, Галактики и Метагалактики. Заключение: Показаны основные достижения отечественной радиоастрономии в декаметровом и метровом диапазонах волн. Созданы, модернизированы и внедрены в регулярные наблюдения крупнейшие в мире радиотелескопы УТР-2, УРАН-1–УРАН-4, ГУРТ, позволившие сделать множество астрофизических открытий, признанных мировой научной общественностью. Украинские радиотелескопы незаменимы, всесторонне востребованы, включены в наземные и наземно-космические радиоастрономические сети и активно используются в международных исследованиях. Имеются благоприятные перспективы дальнейшего развития отечественной и мировой низкочастотной радиоастрономии – одного из наиболее актуальных направлений современной астрономической науки.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 3-23 (2018) | Рубрика: 18

 

Токарский П.Л., Коноваленко А.А., Ерин С.Н., Бубнов И.Н. «Шумовая температура активной фазированной антенной решетки радиотелескопа ГУРТ» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 43-59 (2018)

Предмет и цель работы: теоретические и экспериментальные исследования шумовой температуры субрешетки активной фазированной антенной решетки (АФАР) низкочастотного радиотелескопа нового поколения ГУРТ. Методы и методология: Разработана математическая модель АФАР в виде каскадного соединения двух шумящих многополюсников, один из которых поставлен в соответствие решетке диполей над реальной землей, а второй – диаграммообразующей схеме. Электрические параметры этих многополюсников описываются матрицами рассеяния, а шумовые – ковариационными матрицами спектральных плотностей шумовых волн. Получены расчетные соотношения, позволяющие выполнять анализ полной шумовой температуры субрешетки АФАР радиотелескопа ГУРТ с корректным учетом всех имеющихся в ней источников шума и их взаимной корреляции, обусловленной взаимодействием диполей в решетке. Результаты: Выполнены численные и экспериментальные исследования шумовой температуры на выходе субрешетки АФАР радиотелескопа ГУРТ, которые позволили оценить соотношение между температурами внешних и внутренних шумов в рабочем диапазоне частот от 8 до 80 МГц при сканировании луча в верхней полусфере. Показано, что внешняя шумовая температура субрешетки более чем на 6 дБ превышает внутреннюю в полосе частот шириной примерно 65 МГц. Получено хорошее согласие результатов расчета и эксперимента, которое подтверждает корректность разработанной модели субрешетки и эффективность предложенной методики численного анализа ее параметров. Заключение: Выполненные в работе исследования подтверждают возможность эффективного использования данной субрешетки как базовой ячейки АФАР низкочастотного радиотелескопа, а в случаях, когда радиоастрономические наблюдения не требуют высокого углового разрешения, в качестве самостоятельной антенны радиотелескопа. Результаты представленной работы могут быть полезны при разработке и исследованиях АФАР декаметрового и метрового диапазонов волн.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 1, с. 43-59 (2018) | Рубрика: 18

 

Захаренко В.В., Кравцов И.П., Васильева Я.Ю., Коноваленко А.А., Ульянов О.М., Колядин В.Л. «Поиск низкоинтенсивных помех и распределений характеристик транзиентных сигналов в данных декаметрового обзора северного неба» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 79-93 (2018)

Предмет и цель работы: Самой сложной задачей исследования транзиентных сигналов является доказательство их космического происхождения. В декаметровом диапазоне не существует ни одного радиотелескопа, который по эффективной площади (а значит, и по мгновенной чувствительности) хотя бы приближался к параметрам УТР-2. Это исключает возможность подтверждения космического происхождения низкоинтенсивных сигналов на каком-либо другом независимом радиотелескопе данного диапазона. Поэтому важность проведения всевозможных тестов для проверки возможного помехового происхождения сигналов-кандидатов нельзя переоценить. В работе проводится анализ распределений характеристик обнаруженных транзиентных сигналов и поиск возможных низкоинтенсивных помех в данных декаметрового обзора пульсаров и источников транзиентного излучения северного неба. Методы и методология: Обработка данных обзора с целью поиска симметричных по времени запаздывания помех из-за мерцаний на неоднородностях ионосферной плазмы, имеющих частотно-временные зависимости, которые похожи на дисперсионное запаздывание в межзвездной среде. Результаты: Сравнение распределений таких характеристик, как сигнал/шум и мера дисперсии, показывает существенное отличие продетектированных в проводимом обзоре сигналов от гипотетических помех, которые имели бы такое же значение смещения нижних частот рабочего диапазона по отношению к верхним, но вместо запаздывания характеризовались бы опережением. Эти различия подтверждают гипотезу о том, что обнаруженные в проводимом обзоре транзиентные сигналы порождаются источниками космического радиоизлучения. Заключение: Расширение конуса радиоизлучения различных типов нейтронных звезд, большое угловое и временное рассеяние в декаметровом диапазоне может объяснить детектирование большого количества одиночных сигналов с уникальными значениями мер дисперсии, т. е. ряда источников транзиентого излучения.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 79-93 (2018) | Рубрика: 18

 

Черногор Л.Ф., Милованов Ю.Б. «Динамика падения челябинского метеороида: высотно-временные зависимости» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 104-115 (2018)

Предмет и цель работы: Получение высотных и временных зависимостей скорости, ускорения, массы и миделя фрагментов метеороида на основе измеренных траекторных данных. Методы и методология: Проведены численные расчеты изменения скорости, ускорения, массы и миделя Челябинского космического тела с высотой и со временем. Показано, что подходящей аппроксимацией этих зависимостей является аппроксимация сплайнами третьего порядка. Результаты моделирования сравнены с результатами измерения интенсивности свечения. Результаты: С использованием уравнений метеорной физики с учетом силы торможения, силы тяжести и силы Кориолиса были получены регрессионные временные зависимости для высоты и географических координат метеороида; зависимости его скорости, ускорения, массы, интенсивности излучения от времени и высоты. Во всех случаях проведена аппроксимация кубическими сплайнами. Показано, что в интервале времени 03:20:32–03:20:36 UT при уменьшении высоты от 40 до 15 км скорость уменьшилась примерно в 3 раза. Среднее торможение составило около – 4 км/с2. В этом же диапазоне высот отмечалось максимальное торможение – 6 км/с2. По зависимостям скорости и интенсивности свечения от времени построены зависимости массы метеороида от времени и высоты. Определено, что наиболее существенное изменение массы отмечалось в 03:20:32–03:20:33 UT, по расчетам оно составляло 5 кт/с. По установленным зависимостям скорости, торможения, скорости уноса массы и миделя метеороида от времени и высоты оценен коэффициент динамического сопротивления воздуха. Заключение: С использованием сплайнов третьего порядка получены регрессии, описывающие временные зависимости высоты и географических координат Челябинского метеороида. По измеренным траекторным данным рассчитаны временные зависимости скорости и ускорения Челябинского космического тела. С привлечением уравнений метеорной физики рассчитаны временные и высотные зависимости массы, миделя и интенсивности излучения метеороида. Приведена оценка коэффициента динамического сопротивления воздуха.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 104-115 (2018) | Рубрика: 18

 

Захаренко В.В., Коноваленко А.А., Ерин С.Н., Бубнов И.Н., Васильева Я.Ю., Ульянов О.М., Яцына В.Ю. «Исследования радиоизлучения пульсаров с помощью секции радиотелескопа ГУРТ» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 147-165 (2018)

Предмет и цель работы: Определение возможности исследования радиоизлучения пульсаров в метровом диапазоне волн с помощью малоразмерной субрешетки низкочастотного радиотелескопа нового поколения ГУРТ. Разработка методики совместных наблюдений радиоизлучения пульсаров в метровом и декаметровом диапазонах длин волн соответственно на радиотелескопах ГУРТ и УТР-2 для определения характеристик радиоизлучения в широкой полосе частот. Методы и методология: Уникальное расположение двух радиотелескопов перекрывающихся частотных диапазонов на территории одной обсерватории, а значит в условиях, когда среда распространения одинаково влияет на прохождение импульсного радиоизлучения пульсаров, регистрируемого этими телескопами, дает возможность определить спектр потока излучения этих источников в широкой полосе частот. Исследованы усредненные за 2–4 ч импульсы пульсаров. Гибкость структуры радиотелескопа УТР-2 и наличие нескольких радиоастрономических приемников позволяют анализировать сигналы, принятые как всем телескопом в стандартном аддитивном режиме, так и отдельными его секциями. Одновременная запись сигналов в этих конфигурациях позволяет контролировать влияние ионосферы на распространение сигнала в частотном диапазоне УТР-2. Результаты: На субрешетке радиотелескопа ГУРТ, состоящей из 25 активных антенных элементов, обнаружено излучение 16 известных пульсаров в диапазоне частот 30–70 МГц. Совместно с радиотелескопом УТР-2 проведены две сессии одновременных широкополосных наблюдений радиоизлучения пульсаров в диапазоне 16.5–70 МГц. В диапазоне частот 16.5–70 МГц получены средние значения плотности потока излучения и меры дисперсии, а также вариации этих параметров для пульсаров В1133+16, В1508+55 и В1919+21. Заключение: Выполненные в работе исследования подтверждают возможность эффективного использования отдельных секций радиотелескопа ГУРТ для радиоастрономических наблюдений, в частности, для исследования радиоизлучения пульсаров. Долговременные наблюдения пульсаров в широком диапазоне частот позволят получить средние значения плотности потока излучения, спектрального индекса, меры дисперсии пульсаров, а также вариации этих величин.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 147-165 (2018) | Рубрика: 18

 

Конторович В.М., Спевак И.С., Гавриков В.К. «Связь дополнительных компонент излучения пульсара в Крабе с резонансным отражением от нейтронной звезды» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 166-175 (2018)

Предмет и цель работы: Предметом работы является обсуждение отраженного излучения от поверхности нейтронной звезды. Такое излучение, как было показано ранее С.В. Трофименко и одним из авторов, возникает при отражении излучения релятивистских позитронов, летящих из магнитосферы к звезде в ускоряющем электрическом поле полярного зазора. Это дало объяснение как сдвигу интеримпульса в пульсаре Краба (зеркальное отражение при наклонном магнитном поле), так и появлению дополнительных высокочастотных компонент (дифракция на возбуждаемой падающим излучением периодической структуре), обнаруженных Моффетом и Хэнкинсом. Целью работы является изучение влияния на ВЧ-компоненты резонанса с поверхностной электромагнитной волной. Методы и методология: Поскольку ВЧ-компоненты возникают на тех же частотах, на которых наблюдается сдвиг интеримпульса, считаем, что они являются следствием одного и того же физического процесса. Таким процессом служит отражение от поверхности нейтронной звезды излучения возвратных позитронов. Появление ВЧ-компонент рассматривается как проявление вынужденного рассеяния на поверхностных волнах. Для сравнения приведены данные лабораторных экспериментов по дифракции лазерного излучения на металлической дифракционной решетке, демонстрирующие возникновение яркой приповерхностной волны в условиях резонанса, которая может служить аналогом высокочастотной компоненты в пульсаре Краба. Результаты: При формировании высокочастотных компонент существенны явления типа аномалий Вуда, приводящие к значительному росту инкремента вынужденного рассеяния при резонансе с поверхностной электромагнитной волной. Возбуждаемая в резонансе поверхностная волна, приводит к отраженному комбинационному рассеянию более высоких частот сплошного спектра падающего излучения. Заключение: Излучение пульсара определяется в том числе отражающими свойствами поверхности нейтронной звезды, т.е. ее проводимостью (поверхностным импедансом). Резонанс существенно понижает порог вынужденного рассеяния. Сплошной спектр падающего на поверхность излучения обеспечивает большую ширину ВЧ-компонент.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 166-175 (2018) | Рубрика: 18

 

Милованов Ю.Б., Черногор Л.Ф. «Динамика падения Челябинского метеороида: материально-энергетический баланс» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 176-188 (2018)

Предмет и цель работы: Получение высотных и временных зависимостей температуры поверхности, интенсивности излучения и потерь энергии Челябинского метеороида. Расчет параметров его абляции, коэффициента динамического сопротивления, уточнение высотно-временной зависимости миделя. Методы и методология: Проведены численные расчеты температуры метеороида с учетом предварительной оценки миделя, интенсивности полного излучения с учетом оптической поправки, определены условия для оценки коэффициента динамического сопротивления. Рассчитана уточненная высотно-временная зависимость миделя по известному расходу массы. Для реализации регуляризирующего алгоритма использован энергетический баланс. Результаты: С использованием уравнений метеорной физики с учетом силы торможения, процессов абляции, излучения и отделения фрагментов вещества метеороида составлен баланс энергетических потерь. Получены высотно-временные зависимости температуры, интенсивности излучения и миделя. В результате последовательных итераций регуляризирующего алгоритма уточнены значения коэффициента динамического сопротивления, удельной энергии абляции и коэффициента теплообмена. Показано, что расход полной кинетической энергии на сопротивление воздуха составляет 16.8%, на излучение – 8%, на абляцию и разрушение – 8.2%, на потерю отделившихся фрагментов – 67%. Заключение: В результате численного моделирования рассчитаны временные и высотные зависимости массы, миделя, интенсивности излучения и температуры метеороида. Оценены параметры абляции и коэффициент динамического сопротивления. Составлен баланс потерь энергии на процессы, сопровождавшие падение Челябинского метеороида.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 176-188 (2018) | Рубрика: 18

 

Собитняк Л.И. «Множественные корреляционные модели зависимости потоков излучения космических радиоисточников в декаметровом диапазоне от экстремальных проявлений космической погоды» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 189-202 (2018)

Предмет и цель работы: Исследование эффектов влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние верхней атмосферы Земли методом “просвечивания” ее излучением космических радиоисточников. Методы и методология: Мониторинг потоков излучения мощных галактических и внегалактических радиоисточников проводится на радиотелескопе “УРАН-4” Одесской обсерватории Радиоастрономического института НАН Украины с 1987 г. и по настоящее время. В программу мониторинга включены радиогалактики 3С274, 3С405 и остатки сверхновых 3С144, 3С461. Изменения потоков излучения радиоисточников на декаметровых волнах определяются состоянием ионосферы под воздействием космической погоды. Результаты: Рассмотрены модели множественной корреляционной зависимости потоков излучения радиоисточников от факторов, формирующих космическую погоду. Модели составлялись для периодов экстремальных проявлений солнечной и геомагнитной активности. Независимые переменные разделены на три группы: индексы, характеризующие солнечную активность; потоки частиц; компоненты магнитного поля. Рассчитано более 60 вариантов модели множественной корреляционной зависимости. Полученные значения множественного коэффициента корреляции находятся в интервале – 0.86–0.99. Наибольшие вклады в множественный коэффициент корреляции дают радиоизлучение Солнца на волне 10.7 см (F10.7), площадь пятен (Sp), поток электронов (E) и поток протонов (P). Заключение: Мониторинг потоков излучения космических радиоисточников, проводимый на радиотелескопе “УРАН-4”, позволяет “просвечивать” ионосферу Земли над радиотелескопом и определяет интегральный эффект воздействия на нее солнечной и геомагнитной активности. Большой объем данных наблюдений на радиотелескопе “УРАН-4” дает возможность детально изучать проявления эффектов космической погоды в ионосфере, что будет осуществлено в последующих работах.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 189-202 (2018) | Рубрика: 18

 

Галушко В.Г., Виноградов В.В., Шкуратов Ю.Г. «Проект спутникового радара миллиметрового диапазона для исследования поверхностиы Луны» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 212-228 (2018)

Предмет и цель работы: Разработка и обоснование концепции построения спутникового радара миллиметрового диапазона для исследования поверхности Луны и оценка его параметров для работы в режимах активной локации, включая синтезирование апертуры, и пассивного радиометрического зондирования. Методы и методология: Для картографирования поверхности Луны с высоким пространственным разрешением и поиска аномалий поля теплового излучения предлагается использовать спутниковый радар миллиметрового диапазона с возможностью синтезирования апертуры бокового/переднебокового обзора. Результаты: Предложены и обоснованы три режима работы спутникового локатора миллиметрового диапазона для исследования поверхности Луны. Рассмотренные режимы включают активное моностатическое зондирование поверхности Луны с довольно грубым пространственным разрешением (примерно 1400×1000 м), построение радиоизображения и восстановление рельефа лунной поверхности(или отдельных ее участков) с высоким разрешением (размер элемента разрешения ≤22×25 м) с применением алгоритмов синтезирования апертуры бокового/переднебокового обзора и пассивное (радиометрическое) зондирование поля температур с разрешением примерно 1400×2000 м. Получены оценки основных параметров и мощности радара, необходимых для обеспечения достаточно высокого соотношения сигнал/шум в каждом из этих режимов. Заключение: Эксперименты с помощью предложенного локатора позволят оценивать электрофизические и структурные параметры верхнего слоя реголита толщиной несколько сантиметров, определять отражающие свойства лунной поверхности и восстанавливать трехмерное изображение ее рельефа с высоким разрешением (несколько десятков метров), а также исследовать пространственное распределение и аномалии поля теплового излучения с целью поиска неоднородностей в строении лунной коры.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 212-228 (2018) | Рубрика: 18

 

Бердина Л.И., Цветкова В.С., Шульга В.М. «Реверберационные отклики в кривых блеска квазара Q2237+0305» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 235-243 (2018)

Предмет и цель работы: Изучение пространственной структуры квазара гравитационно-линзовой системы Q2237+0305 в оптическом диапазоне; оценка массы центральной черной дыры. Методы и методология: Применен метод реверберационного картирования, предполагающий измерение времени запаздывания между колебаниями собственного блеска квазара в разных спектральных диапазонах. Использованы кривые блеска макроизображений системы Q2237+0305 в спектральных полосах Veff=547.7 нм) и Reff=634.9 нм) фотометрической системы Джонсона–Коузинса. Метод реверберационного картирования позволяет получать прямые оценки расстояний между областями квазара, ответственными за излучение в выбранных спектральных диапазонах.Результаты: Получена оценка времени запаздывания между кривыми блеска в спектральных полосах V и R, составляющая 5.58±1.69 сут, что более чем на порядок превосходит значение запаздывания, предсказываемое стандартной моделью тонкого аккреционного диска Шакуры–Сюняева. В качестве возможной причины высказывается предположение, что стандартная модель диска не совсем точно описывает реальную картину. Заключение: Столь большое время запаздывания означает, что реверберационные отклики возникают в протяженных структурах, располагающихся за пределами аккреционного диска. Предположение о существовании вокруг аккреционного диска некоторой протяженной структуры, эффективно излучающей в оптическом диапазоне, неоднократно высказывалось в ряде работ, посвященных анализу аномалий отношения блеска и событий микролинзирования в гравитационно-линзированных квазарах. Аболмасов и Шакура показали аналитически, что для некоторых квазаров возможен сверхэддингтоновский режим аккреции, приводящий к образованию некоторой оболочки, которая рассеивает излучение от диска, увеличивая таким образом его видимые размеры. Для дальнейшего развития работ по исследованию пространственной структуры квазара Q2237+0305 методом реверберационного картирования предполагается использовать кривые блеска в спектральной полосе I. Это обеспечит две дополнительные спектральные базы, что позволит исследовать характер зависимости размера рассматриваемой структуры от длины волны.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 235-243 (2018) | Рубрика: 18

 

Вавилова И.Б., Элыив А.А., Василенко М.Ю. «За зоной избегания Млечного пути: что можно воссоздать прямыми и непрямыми методами?» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 244-257 (2018)

Предмет и цель работы: Представить краткий обзор методов, которые применяются для восстановления распределения крупномасштабных структур Вселенной за зоной избегания (ZoA) Млечного Пути; предложить новый «алгоритм штопки зоны избегания» и новый подход, основанный на Генерирующих состязательных сетях (GAN) для восстановления распределения галактик в ZoA с использованием оптических обзоров в качестве дополнительной платформы для программирования искусственных нейронных сетей. Методы и методология: Благодаря мониторинговым наблюдениям всего неба в радио (проект DOGS, наблюдение в линии HI), инфракрасном (IRAS и 2MASS обзоры) и рентгеновском спектральных диапазонах, ZoA «уменьшилась» в размерах и закрывает от наблюдателя около 10% пространственного распределения галактик в оптическом диапазоне. Измерения реликтового излучения (CMB) показали асимметрию в 180°, известную как диполь: несмотря на то, что результирующий вектр находится в пределах 20° наблюдаемого диполя CMB, расчеты остаются весьма неоднозначными, отчасти потому, что не учитываются галактики в ZoA и концепция «аттракторов» требует пересмотра. На сегодняшний день анализ пространственного распределения галактик и их групп в областях, окружающих зону избегания галактик, остается сложной и нерешенной проблемой, а оценка «невидимого» пространственного распределения галактик, которое закрывает от наблюдателя зона поглощения, – крайне своевременной. Для восстановления распределения галактик в ZoA можно использовать косвенные методы, включая методы обработки сигналов, применяемые к скрытым и неполным данным; методы мозаики Вороного и т.д. Эти методы восстановления, однако, работают только для крупномасштабных структур в зоне избегания галактик; они практически не чувствительны к отдельным галактикам и малонаселенным скоплениям галактик. Одним из решений является использование методик машинного обучения, например GAN, для моделирования «невидимого» пространственного распределения галактик за этой зоной. Результаты: Предлагается новый подход, названный нами «алгоритм штопки зоны избегания», для разбивания существующих внегалактических обзоров (например, SDSS DR 14) на срезы в зависимости от красного смещения, звездных величин, координат и других параметров для формирования тренировочной выборки машинного обучения, а также описываем общую схему GAN метода для применения к восстановлению ZoA. Мы обсуждаем основные задачи генерирования искусственных распределений галактик и их свойств в ZoA и описываем, как дискриминационная сеть будет сравнивать полученное распределение с реальным и оценивать его реалистичность.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 244-257 (2018) | Рубрика: 18

 

Самодуров В.А., Павлов С.Ю., Тюрин В.А., Зайцев А.Ю., Исаев Е.А., Позаненко А.С., Логвиненко С.В., Орешко В.В., Думский Д.В., Беляцкий Ю.А., Первухин Д.В., Грохлина Т.И. «Разработка методики обработки данных круглосуточного обзора БСА ФИАН на частоте 110 МГц методами высокопроизводительных вычислений» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 258-267 (2018)

Предмет и цель работы: Цель работы – разработка работоспособной методики быстрой обработки больших массивов радиоастрономических данных для поиска откликов на внегалактические транзиентные события, которые априори должны иметь большие дисперсионные задержки (DM ∼100–2000 пк·см–3). В качестве тестового образца использованы записи 20-суточных непрерывных наблюдений приполярной зоны небесной сферы площадью около 8 квадратных градусов и отдельные файлы с повторяющимся быстрым радиовсплеском FRB 121102. Методы и методология: Радиотелескоп БСА ФИАН имеет многолучевую диаграмму, способную круглосуточно наблюдать в 96 лучах в диапазоне склонений от –8 до +42° в частотном диапазоне 109–111.5 МГц. Число частотных полос – от 6 до 32, постоянная времени изменяется в пределах от 0.1 до 0.0125 с. В режиме записи 32 частотных полос с постоянной времени 0.0125 с каждый час записывается 3.4 ГБ данных, в сутки – 87 ГБ, в год – 32 ТБ. На август 2018 г. накоплено около 120 ТБ данных. Обработка такого объема данных для ряда научных задач настоятельно требует использования технологий высокопроизводительных вычислений. Результаты: В работе предлагаются два способа обработки данных: с использованием графических процессоров (CPU+GPU, расчет на языке программирования C/C++ с использованием OpenCL) и при помощи кластерных вычислений (с использованием интерфейса передачи сообщений MPI на многопроцессорных узлах). Для отработки методики используются как обработка пульсарных данных (использование графических ускорителей позволяет увеличить скорость обработки на 2–3 порядка), так и поиск откликов на внегалактические транзиентные события, которые априори должны иметь большие дисперсионные задержки. В качестве примеров таких событий можно назвать быстрые радиовсплески (FRB), отклики на гамма-всплески (GRB) и, наконец, возможные отклики на гравитационные события, зафиксированные детекторами LIGO. После обработки приполярной зоны было обнаружено 697 кандидатов в импульсные события с высокими мерами дисперсии. Примерно половина из них вызвана техногенными помехами, оставшаяся часть порождена как обычными межпланетными мерцаниями радиоисточников, так и возможными искомыми FRB. Разделить эти два класса событий пока затруднительно. Обработка данных наблюдений в зоне всплеска FRB 121102 также показывает наличие кандидатов в события. Результаты требуют более тщательного анализа. Заключение: После окончательной отработки методика высокопроизводительных вычислений позволит обрабатывать данные наблюдений с использованием многолучевой диаграммы БСА ФИАН сразу же после их записи.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 258-267 (2018) | Рубрика: 18

 

Резниченко А.И., Колосков А.В., Ямпольский Ю.М. «Мониторинг регулярных и спорадических ионосферных вариаций на односкачковых ВЧ радиолиниях» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 266-279 (2018)

Предмет и цель работы: Диагностика регулярных и спорадических ионосферных вариаций с использованием систематического когерентного мониторинга спектральных характеристик пробных ВЧ сигналов на наклонных односкачковых радиолиниях. Методы и методология: Регистрация сигналов станции Службы точного времени и частоты проводилась на частоте 9.996 МГц в течение полного 2013 года в двух приемных пунктах – в Низкочастотной обсерватории Радиоастрономического института НАН Украины (с. Мартовое, Харьковской области) и в г. Тромсе (Норвегия). Регистрировались энергетические спектры, по которым оценивались вариации интенсивности и доплеровского смещения частоты (ДСЧ) пробного излучения. Временные ряды информационных характеристик сигналов сопоставлялись с независимыми оценками критических частот ионосферного слоя F2, а также с индексами солнечной и магнитной активности. Установлена их корреляционная связь. Результаты: Проведены систематические когерентные измерения вариаций спектральных характеристик пробных ВЧ сигналов на двух односкачковых радиолиниях (высоко- и среднеширотной). В течение полного годового цикла наблюдений исследованы регулярные (фоновые) вариации суточных зависимостей интенсивностей и ДСЧ пробных сигналов, вызванные изменением условий освещенности контрольных радиотрасс. Установлена эмпирическая зависимость времен характерных изменений ДСЧ и моментов “радиовосхода” и “радиозахода” с прохождением солнечного терминатора на различных высотах среднеширотной и приполярной ионосферы. Для высокоширотной радиотрассы летом определяющую роль играют условия полярного дня и рост поглощения в полуденное и послеполуденное время. Введен индекс, характеризующий время распространения сигналов на частоте ниже максимально применимой (продолжительность “радиодня”). Для возмущенных ионосферных условий обнаружены 27-дневные вариации продолжительности “радиодня” и поведения критических частот ионосферного слоя F2. Периодичность этих вариаций и их синхронизм с индексом солнечной активности F10.7 могут быть объяснены многократным воздействием на ионосферу долгоживущей активной области в хромосфере при вращении Солнца вокруг своей оси. Возможность использования данных ВЧ мониторинга для диагностики спорадических ионосферных возмущений продемонстрирована на примере анализа данных, полученных во время мощной рентгеновской вспышки на Солнце и последовавшей за ней магнитной бури. Заключение: Разработанные методики анализа данных зондирования ионосферы ВЧ сигналами неспециального типа могут быть применены для диагностики и идентификации ионосферных возмущений.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 266-279 (2018) | Рубрика: 18

 

Аникин В.М. «Профессор астрономии Саратовского университета Иосиф Федорович Полак (1881–1954)» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 2, с. 144-159 (2020)

Впервые приводятся систематизированные биографические данные профессора Московского и Саратовского университетов Иосифа Федоровича Полака (1881–1954), астронома и преподавателя, автора многих учебников и научно-популярных изданий по астрономии. Всего вышло около 60 изданий и переизданий его книг, общий тираж которых составил 2 млн экземпляров. В Саратовском государственном университете И.Ф. Полак работал в 1919–1930 гг. на физико-математическом и педагогическом факультетах. Его труды представляют интерес с исторической и методической точек зрения, отражая историю развития астрономии как науки и историю ее преподавания в вузах и школах СССР. Пунктирно прослеживается история развития астрономии, астрофизики и геофизики в СГУ за последние 100 лет.

Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 2, с. 144-159 (2020) | Рубрики: 03 18

 

Коноваленко А.А., Захаренко В.В., Калиниченко Н.Н., Мельник В.Н., Сидорчук М.А., Станиславский А.А., Степкин С.В., Ульянов О.М. «Радиоизлучение Вселенной на радиодекаметровых волнах (по материалам цикла работ, который получил Государственную премию Украины в области науки и техники в 2018 году)» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 1, с. 3-43 (2019)

Предмет и цель работы: Реферативное представление и обзор работ последнего 40-летия в области низкочастотной радиоастрономии и обобщение их главных научно-технических результатов, которые удостоены Государственной премии Украины в отрасли науки и техники за 2018 г. Методы и методология: Использованы уникальные отечественные средства и методы наблюдений для комплексных длительных экспериментальных и теоретических исследований большой выборки объектов Вселенной в диапазоне декаметровых–метровых радиоволн. Результаты: Показаны высокоинформативные возможности низкочастотных(8–80 МГц) радиоастрономических исследований Солнечной системы, Галактики и Метагалактики, которые позволили обнаружить и изучить новые астрофизические объекты и явления, построить и уточнить их модели и механизмы космического радиоизлучения. Заключение: На основе создания, модернизации и использования самых больших в мире радиотелескопов декаметровых–метровых волн УТР-2, УРАН, ГУРТ в течение последних десятилетий получен большой объем приоритетных научно-технических результатов и фундаментальных открытий. Обнаружены новые объекты и явления, механизмы радиоизлучения, неизвестные ранее энергетические, пространственные, частотные, временные, поляризационные параметры сигналов, которые изменяются в неожиданно большом диапазоне значений. Средства, методы и результаты отечественной радиоастрономии хорошо известны и признаны в научном мире, они есть незаменимыми, всесторонне затребованы и активно используются в международных исследованиях. Представленный цикл работ, полученные результаты и присуждение Государственной премии Украины в отрасли науки и техники подтверждают и развивают приоритет Украины в одном из наиболее актуальных направлений современной астрономической науки – низкочастотной радиоастрономии.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 1, с. 3-43 (2019) | Рубрика: 18

 

Панишко С.К., Литвиненко О.А. «Особенности поведения спектрального индекса ионосферных мерцаний по наблюдениям космических радиоисточников в декаметровом диапазоне волн» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 1, с. 44-54 (2019)

Предмет и цель работы: С точки зрения радиоастрономии, ионосферные мерцания дискретных космических радиоисточников являются нежелательным эффектом. Вместе с тем ионосферные мерцания несут информацию о турбулентности ионосферы и являются отдельным объектом исследования. По наблюдениям на радиотелескопе УРАН-4 мощных космических радиоисточников (3С144, 3С274, 3С405 и 3С461) на частотах 20 и 25 МГц получены оценки параметров ионосферных мерцаний: индекса, характерного периода и спектрального индекса. Взаимосвязь спектрального индекса мерцаний, измеренного по временному спектру мерцаний, со спектральным индексом пространственного спектра неоднородностей позволяет рассматривать первый как показатель изменения неоднородной структуры ионосферы. Целью работы является анализ особенности поведения спектрального индекса ионосферных мерцаний в сравнении с поведением индекса ионосферных мерцаний на разных временных интервалах. Методы и методология: Для анализа данных ионосферных мерцаний применялись статистические методы. Результаты: Получены оценки параметров ионосферных мерцаний космических радиоисточников за период 1998–2007 гг. Показано, что средние для каждого радиоисточника значения спектрального индекса зависят от угловой высоты, на которой наблюдается источник, чего не обнаружено для индекса мерцаний. Сравнение трендов среднегодовых значений не показывает корреляции спектрального индекса с индексами солнечной и геомагнитной активности (F10.7 – потоком солнечного радиоизлучения на длине волны 10.7 см, и Ap-индексом). Для среднемесячных значений характерна хорошо выраженная сезонно-суточная зависимость. Максимальные значения спектрального индекса проявляются, в основном, в ночное время суток, но наблюдается также небольшое увеличение в дневное время с 9:00 до 11:00. Для разных временных интервалов поведение параметров ионосферных мерцаний, полученных для радиоисточников, наблюдающихся на больших угловых высотах (3С405 и 3С461), заметно отличается от поведения параметров для радиоисточников, наблюдающихся на более низких угловых высотах. Заключение: Использование данных, полученных в результате многолетнего мониторинга группы дискретных космических радиоисточников на радиотелескопе УРАН-4, позволило исследовать поведение спектральных индексов ионосферных мерцаний на большом временном интервале. Обнаруженные особенности поведения спектральных индексов ионосферных мерцаний космических радиоисточников требуют дальнейшего анализа для объяснения в рамках существующих сейчас представлений о распространении радиоволн в такой неоднородной среде, как ионосфера.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 1, с. 44-54 (2019) | Рубрика: 18

 

Ульянов О.М., Резниченко А.М., Захаренко В.В., Антюфеев А.В., Королев А.М., Патока А.Н., Присяжный В.И., Поихало А.В., Войтюк В.В., Мамарев В.Н., Ожинский В.В., Власенко В.П., Чмиль В.М., Лебедь В.И., Паламар М.И., Чайковский А.В., Пастернак Ю.В., Стрембицкий М.А., Натаров М.П., Стешенко С.А., Гламаздин В.В., Шубный А.И., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Коноваленко А.А., Литвиненко Л.Н., Яцкив Я.С. «Создание радиотелескопа РТ-32 на базе антенной системы MARK-4B. 1. Проект модернизации и первые результаты» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 2, с. 87-116 (2019)

Предмет и цель работы: Создание радиотелескопа на основе антенной системы МАRК-4В, которая была разработана для телекоммуникационных приложений, определение возможностей использования лучеводной антенной системы в широкополосном многодиапазонном режиме работы и оценка характеристик антенны с помощью радиоастрономических измерений. Методы и методология: Комплексный анализ всех систем МАRК-4В дает возможность выделить блоки и узлы, которые подлежат замене или модернизации. Анализ конструкции рефлектора и субрефлектора, лучевода, гофрированного рупора и волноводной системы позволяет определить возможные частотные диапазоны работы создаваемого радиотелескопа. Установка широкополосного приемника с предусмотренной возможностью калибровки по охлаждаемой и неохлаждаемой нагрузке позволяет определить температуру антенной системы. Наведение антенны на калибровочные источники и запись сканов за счет вращения Земли исключает систематические ошибки или погрешности системы наведения. Таким образом определяется ширина диаграммы направленности и эффективная площадь радиотелескопа. Результаты: Произведен анализ конструкции антенны и определены первоочередные этапы реконструкции антенной системы МАRК-4В. Демонтированы узкополосные передатчик и приемник диапазона С и установлен широкополосный приемник (диапазон 4.6–5.1 ГГц ) с детектором и возможностью изменения времени интегрирования сигнала. По результатам наблюдений сделаны первоначальные оценки температуры шумов системы, которые позволяют надеяться на то, что радиотелескоп РТ-32 (г. Золочев, Львовская обл., Украина) совместно с охлаждаемым приемником будет обладать низкими собственными шумами. Рассчитана и установлена новая система наведения антенны, с помощью которой в С диапазоне проведены астрономические тесты ширины диаграммы направленности (≈7.2') и уровня ее боковых лепестков (–12.5 дБ), эффективной площади (≈680 м2) и коэффициента использования поверхности (≈0.84). Заключение: Выполненные измерения и расчеты показывают, что на базе антенной системы МАRК-4В возможно создать высокоэффективный радиоастрономический инструмент. Разработанные на данный момент системы приема и наведения для радиотелескопа РТ-32 свидетельствуют о высоком потенциале украинской науки. Дальнейшая кооперация научных исследований и высоких технологий приведет к созданию эффективного украинского радиотелескопа сантиметрового диапазона.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 2, с. 87-116 (2019) | Рубрика: 18

 

Кугай Н.В., Калиниченко Н.Н. «К вопросу выбора модели слабых межпланетных мерцаний радиоизлучения космических источников в диапазоне 8–80 МГц» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 2, с. 117-128 (2019)

Предмет и цель работы: Обзор моделей распространения электромагнитных волн в случайно-неоднородных средах с целью выяснения возможности их использования для описания слабых межпланетных мерцаний радиоизлучения космических источников в диапазоне 8–80 МГц, а также оценка условий применимости моделей для этого случая и сравнение спектров мерцаний, рассчитанных на основе различных моделей. Методы и методология: обзор литературы, анализ, математические расчеты. Результаты: На основе научных публикаций рассмотрена задача распространения радиоизлучения космических источников с частотой в диапазоне от 8 до 80 МГц в межпланетной плазме в режиме слабого рассеяния (большие элонгации). Показаны этапы решения задачи, когда путем учета определенных ограничений осуществляется постепенный переход от уравнений Максвелла к более простому параболическому уравнению. Рассмотрены основные приближенные методы решения параболического уравнения (метод плавных возмущений, метод интегралов вдоль траекторий, метод фазового экрана). Произведена оценка условий применимости самого параболического уравнения и перечисленных выше методов нахождения его приближенных решений. Показано, что само параболическое уравнение и указанные выше методы нахождения его приближенных решений могут использоваться в случае задачи распространения радиоизлучения космических источников с частотой в диапазоне от 8 до 80 МГц в межпланетной плазме в режиме слабого рассеяния. Для каждого метода приведены взятые из литературных источников выражения для спектра мерцаний. Путем расчета показано, что в режиме слабого рассеяния методы плавных возмущений, интегралов вдоль траекторий и фазового экрана дают близкие спектры мерцаний. Небольшим изменением параметров межпланетной плазмы возможно совместить каждый модельный спектр с экспериментальным, но такие вариации модельного спектра будут порядка погрешности получения экспериментального спектра, которая при обычной статистике наблюдений межпланетных мерцаний в диапазоне 8–80 МГц составляет 10–20%. Заключение: Три метода: метод плавных возмущений, метод интегралов вдоль траекторий, метод фазового экрана (с оговоркой) – могут быть применены для моделирования слабых межпланетных мерцаний радиоизлучения космических источников в диапазоне 8–80 МГц.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 2, с. 117-128 (2019) | Рубрика: 18

 

Антюфеев А.В., Королев А.М., Патока А.Н., Шульга В.М., Ульянов О.М., Резниченко А.М., Захаренко В.В., Присяжный В.И., Поихало А.В., Войтюк В.В., Мамарев В.Н., Ожинский В.В., Власенко В.П., Чмиль В.М., Лебедь В.И., Паламар М.И., Чайковский А.В., Пастернак Ю.В., Стрембицкий М.А., Натаров М.П., Стешенко С.А., Гламаздин В.В., Шубный А.И., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Пилипенко А.М. «Создание радиотелескопа РТ-32 на базе антенной системы MARK-4B. 2. Оценка возможности проведения спектральных наблюдений радиоастрономических объектов» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 3, с. 163-183 (2019)

Предмет и цель работы: Исследуются технические возможности антенной системы МАRК-4В для ее дальнейшего использования в качестве 32 метрового радиотелескопа (РТ-32) и последующего проведения одновременных спектральных радиоастрономических наблюдений в C и K диапазонах. Методы и методология: В исследованиях используются результаты наших собственных измерений, проведенных на антенной системе МАRK-4В, экспертные оценки, открытые источники информации, техническая документация антенной системы МАRK-4В, методы радиоастрономии, методы компьютерного моделирования и сравнительный анализ основных параметров данной антенны с аналогичными параметрами действующих радиотелескопов мирового уровня. Комбинирование разных подходов позволяет определить требования к приемной системе, к параметрам спектроанализатора, методикам калибровки и оптимизировать процедуры модернизации антенной системы МАRK-4В. Результаты: Определены основные параметры радиотелескопа, необходимые для проведения спектральных наблюдений в C и K диапазонах. Уточнены возможности системы наведения. Для рабочего диапазона частот антенной системы МАRK-4В рассмотрены основные доступные для исследований спектральные линии различных молекул. Приведен перечень переходов, излучающих наиболее интенсивные спектральные линии. Сформулированы радиоастрономические задачи, которые возможно решать с использованием МАRK-4В в режиме спектральных наблюдений в C и K диапазонах. Оценены необходимые параметры спектроанализатора и значения собственной температуры шумов приемника и всей системы приема в целом. Описаны методики калибровки регистрируемого сигнала, которые будут использованы для проведения спектральных наблюдений. Заключение: Исследования, представленные в этой статье, показывают, что для проведения спектральных наблюдений на базе лучеводной антенной системы МАRK-4В возможно создать радиотелескоп РТ-32 с качественными техническими характеристиками, соответствующими лучшим мировым аналогам. Модернизация лучеводной антенной системы МАRK-4В позволит на первом этапе создать в Украине двухдиапазонный радиотелескоп, на котором возможно будет проводить одновременные спектральные и/или континуальные наблюдения в C и K диапазонах. В последующем количество одновременно работающих диапазонов может быть увеличено.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 3, с. 163-183 (2019) | Рубрика: 18

 

Токарский П.Л., Коноваленко А.А., Калиниченко Н.Н., Ерин С.Н. «Влияние сезонных вариаций параметров грунта на чувствительность элемента активной фазированной антенной решетки радиотелескопа ГУРТ» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 4, с. 233-241 (2019)

Предмет и цель работы: Теоретические исследования изменений чувствительности элемента фазированной антенной решетки (ФАР) радиотелескопа нового поколения ГУРТ, обусловленных сезонными колебаниями параметров грунта. Методы и методология: Для исследования элемента ФАР ГУРТ, состоящего из диполя и малошумящего усилителя, использована математическая модель активной антенны в виде четырехполюсника, электрические параметры которого задаются матрицей рассеяния, а шумовые – ковариационной матрицей спектральных плотностей шумовых волн. Такая модель позволяет выполнять корректный анализ отношения сигнал/шум на выходе активной антенны с учетом внешних и внутренних источников шума. Результаты: Выполнен численный анализ характеристик элемента активной ФАР радиотелескопа ГУРТ в широком диапазоне частот 8–80 МГц. Установлено, что сезонные колебания параметров грунта, диэлектрической проницаемости и удельной проводимости, составляющие около 8 и 6 дБ соответственно, оказывают наиболее заметное влияние на КПД диполя и коэффициент его согласования с малошумящим усилителем. Вариации обоих этих параметров достигают 3 дБ, однако они противоположны по знаку, поэтому их влияние на чувствительность активной антенны практически взаимно компенсируется. В результате показано, что сезонные изменения параметров грунта не приводят к существенным вариациям чувствительности активной антенны, размах которых в большей части диапазона частот составляет примерно 0.5 дБ и только с приближением к нижней его частоте возрастает примерно до 1.5 дБ. Заключение: Проведенные в работе исследования показали, что сезонные колебания электрофизических параметров грунта приводят к небольшим вариациям чувствительности элемента ФАР ГУРТ, не превышающим ±0.75 дБ, которые не могут заметно повлиять на качество радиоастрономических наблюдений. Результаты настоящей работы могут быть полезны при разработке и исследованиях приземных активных ФАР, предназначенных для работы в диапазонах метровых и декаметровых волн.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 4, с. 233-241 (2019) | Рубрика: 18

 

Бердина Л.А., Цветкова В.С., Шульга В.М. «Протяженная рассеивающая оболочка в квазаре Q2237+0305» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 4, с. 242-253 (2019)

Предмет и цель работы: Изучение структуры аккреционного диска гравитационно линзированного квазара Q2237+0305 в оптическом диапазоне; оценка параметров режима аккреции материи на центральную черную дыру.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 4, с. 242-253 (2019) | Рубрика: 18

 

Сухарев А.Л., Рябов М.И., Безруковс В.В. «Исследование свойств переменности лацертид OJ 287 и BL Lac в оптическом и радиодиапазоне» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 4, с. 254-271 (2019)

Предмет и цель работы: Исследуется взаимосвязь и различие в проявлении квазипериодической активности лацертид OJ 287 и BL Lac по данным оптических и радионаблюдений. Целью работы является определение и сравнение основных квазипериодов этих лацертид в разных светофильтрах оптического диапазона и в радиодиапазоне (на частотах 15 и 14.5 ГГц), а также краткий обзор результатов, полученных другими авторами. Опробован метод сравнения оптических и радиоданных в отдельных полосах близких периодов. Этот метод позволяет лучше определять задержки между оптическими и радиоданными в полосах основных квазипериодических колебаний, формирующих кривые блеска, и “отсеивать” шумы и нерегулярные вариации блеска и потока излучения источников. Методы и методология: Использовались данные оптических наблюдений OJ 287 в 1978–2018 гг. и BL Lac в 1970–2018 гг. из каталога AAVSO (American Association of Variable Star Observers) и каталога долговременного (2008–2018 гг.) мониторинга радиоисточников на 40-метровом радиотелескопе обсерватории OVRO (Owens Valley Radio Observatory, USA) на частоте 15 ГГц, а также данные обсерватории UMRAO (Radio observatory of Michigan University), полученные на частоте 14.5 ГГц в 1974–2011 гг. Для вычисления периодограмм и вейвлет-спектров применялись “быстрая” модификация метода Ломба–Скаргла а также “быстрый” метод расчета вейвлет-спектров с помощью быстрого преобразования Фурье с анализирующей функцией Морле. Интерполяция данных выполнялась с помощью сглаживающих кубических сплайнов. Для выделения полос отдельных квазипериодов в оптических и радиоданных применялась фурьефильтрация со спектральным окном Хэмминга, которая обеспечивает краевые эффекты около 1% от длины временного ряда. Результаты: У радиоисточника OJ 287 наблюдается хорошее соответствие между квазипериодами в оптическом и радиодиапазоне в полосе от 1.1 года до 2 лет. Однако долговременные периоды в оптическом диапазоне, близкие к 12 и 6 годам, упоминаемые во многих работах, в радиодиапазоне практически незаметны на фоне 25-летней трендовой волны. У радиоисточника BL Lac различий больше. В оптическом диапазоне квазипериод в 9 лет (в радиодиапазоне около 8 лет) наблюдается в визуальной кривой блеска. Длительная волна с возможным периодом около 12–13 лет в оптических данных в радиоданных незаметна, а наибольшее сходство между быстрой переменностью в оптическом и радиодиапазоне наблюдается в полосе периодов 0.6–4 года. Сравнение отдельных колебаний в близких полосах периодов для оптических и радиоданных, выделенных фурье-фильтрацией, показало их хорошее сходство и перспективность дальнейшего использования примененного метода при анализе временных задержек между этими диапазонами. Заключение: Исследование свойств переменности лацертид OJ 287 и BL Lac по данным оптических и радионаблюдений показало сходство и различия в квазипериодах их активности, которые могут быть связаны с различием излучающих областей в оптическом и радиодиапазоне. В оптическом диапазоне, кроме излучения джета из-за обратного комптон-эффекта, наблюдается вклад излучения аккреционного диска, волновые процессы в котором могут давать другой набор квазипериодов, чем в радиодиапазоне. Поэтому качественные наблюдения этих радиоисточников (особенно оптические) очень важны для дальнейшего построения моделей, учитывающих различия в процессах формирующих переменность излучения в оптическом и радиодиапазоне.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 4, с. 254-271 (2019) | Рубрика: 18

 

Шепелев В.А., Литвиненко О.А., Георгиева К., Киров Б. «Влияние солнечного ветра на интерферометрические наблюдения в декаметровом диапазоне» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 2, с. 87-99 (2020)

Предмет и цель работы: Исследуется влияние ионосферы Земли и межпланетной плазмы на радиоастрономические, в частности интерферометрические, наблюдения на декаметровых волнах. При дифракции на слое плазмы с неоднородностями электронной концентрации наблюдаются амплитудные и фазовые флуктуации поля падающей электромагнитной волны. При интерферометрических наблюдениях фазовые флуктуации выходного сигнала вызывают уменьшение времени когерентности и увеличение ширины спектра отклика интерферометра, что приводит к ограничению времени когерентного накопления и снижает чувствительность инструмента. Целью работы является определение степени влияния ионосферных и межпланетных мерцаний на чувствительность интерферометрических наблюдений и оценка возможности повышения чувствительности, что необходимо при исследовании угловой структуры слабых компактных радиоисточников. Методы и методология: Для определения вклада ионосферных мерцаний в увеличение ширины спектра выходного сигнала интерферометра был выбран радиоисточник с угловыми размерами, исключающими его мерцание на неоднородностях солнечного ветра, однако дающими возможность наблюдать его на интерферометре УРАН-2 с базой 153 км. Обработка большого количества наблюдательных данных позволила определить ширину спектра сигнала на выходе этого интерферометра в условиях амплитудных и фазовых мерцаний на ионосферных неоднородностях. Затем интерферометр был использован для наблюдения компактного радиоисточника, на принимаемый сигнал которого влияют как ионосфера, так и межпланетная среда. Предварительно полученные параметры ширины спектра ионосферных мерцаний позволили выделить влияние именно неоднородностей межпланетной среды на интерферометрический отклик. Результаты: Определены пределы изменения времени когерентного накопления из-за влияния межпланетной плазмы. Даны рекомендации по изменению методики наблюдений для более корректного и эффективного исследования слабых компактных объектов с помощью сети интерферометров УРАН на декаметровых волнах. Обнаружено влияние крупномасштабных особенностей структуры солнечного ветра, связанных с формой силовых линий межпланетного магнитного поля и видом пространственного спектра неоднородностей, на чувствительность низкочастотных интерферометрических наблюдений. Зарегистрировано повышение турбулентности межпланетной среды за орбитой Земли длительностью до нескольких суток, сопряженное с проявлениями спорадической активности Солнца. Заключение: Проведенное исследование позволяет определить пределы влияния межпланетной среды на чувствительность интерферометрических наблюдений и установить оптимальные элонгации для проведения исследований угловой структуры слабых радиоисточников. Учет влияния солнечной активности можно использовать для кратковременного прогноза при определении стратегии высокочувствительных наблюдений. Методика определения турбулентности солнечного ветра может быть применена для исследования процесса взаимодействия солнечных событий с межпланетной средой.

Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 2, с. 87-99 (2020) | Рубрика: 18

 

Ефимов А.И., Луканина Л.А., Чашей И.В., Коломиец С.Ф., Бёрд М.К., Петцольд М. «Квазипериодические осцилляции субмиллигерцового диапазона в околосолнечной плазме по данным когерентного радиопросвечивания» Космические исследования, 56, № 1, с. 6-16 (2018)

В 2013 г. и 2015 г. были выполнены исследования внутреннего солнечного ветра методом двухчастотного радиозондирования сигналами европейского спутника Марса Mars Express. Значения частоты S- и X-диапазонов и дифференциальной частоты регистрировались с периодичностью 1 с в наземных пунктах слежения за космическими аппаратами американской и европейской сетей. Исследованы пространственные распределения уровня флуктуаций частоты. Показано, что интенсивность флуктуаций частоты заметно уменьшается на высоких гелиоширотах. В ряде сеансов радиозондирования во временных спектрах флуктуаций частоты наблюдаются квазипериодические осцилляции субмиллигерцового диапазона, предположительно связанные с неоднородностями плотности, имеющими размеры, близкие к внешнему масштабу турбулентности.

Космические исследования, 56, № 1, с. 6-16 (2018) | Рубрика: 18

 

Благовещенская Н.Ф., Борисова Т.Д., Калишин А.С., Каяткин В.Н., Йоман Т.К., Хаггстрем И. «Сравнение эффектов воздействия мощных КВ радиоволн обыкновенной (О-мода) и необыкновенной (Х-мода) поляризации на высокоширотную F-область ионосферы» Космические исследования, 56, № 1, с. 17-32 (2018)

Космические исследования, 56, № 1, с. 17-32 (2018) | Рубрика: 18

 

Беспалов П.А., Мизонова В.Г. «Особенности распространения падающих на ночную ионосферу сверху электромагнитных волн свистового диапазона» Космические исследования, 56, № 1, с. 33-39 (2018)

Получены и проанализированы результаты численного решения волновых уравнений при наклонном падении свистовых электромагнитных волн на ночную ионосферу сверху. В рассматриваемой области высот резко в масштабе длины волны меняется концентрация заряженных частиц, существенно увеличивается связанное со столкновениями заряженных и нейтральных частиц затухание. Ниже резкой нижней границы ионосферы показатель преломления волн свистового диапазона становится близким к единице и плазменные возмущения преобразуются в атмосферные электромагнитные волны. Для модели плоскослоистой среды при двух значениях широты определены зависимости от частоты и от поперечного значения волнового вектора коэффициента отражения свистовой волны по энергии и величины горизонтальной компоненты магнитного поля электромагнитной волны вблизи земной поверхности. Указанные величины сильно зависят от угла падения волны и ее частоты. При сравнительно малых углах падения волновые возмущения достигают земной поверхности, а модуль логарифма коэффициента отражения лежит в пределах от 0.4 до 1. При больших углах падения в зависимости от конкретных условий модуль коэффициента отражения может меняться в широких пределах. Полученные результаты объясняют отсутствие колебательных режимов работы плазменного магнитосферного мазера в ночной магнитосфере.

Космические исследования, 56, № 1, с. 33-39 (2018) | Рубрика: 18

 

Калегаев В.В., Баринова В.О., Мягкова И.Н., Еремеев В.Е., Парунакян Д.А., Нгуен Д., Баринов О.Г. «Эмпирическая модель высокоширотной границы внешнего радиационного пояса Земли на высотах до 1000 км» Космические исследования, 56, № 1, с. 40-46 (2018)

Представлена эмпирическая модель высокоширотной границы внешнего радиационного пояса Земли (РПЗ), построенная на основе данных измерений потоков электронов на полярных низкоорбитальных ИСЗ КОРОНАС-Фотон, Метеор-М1 и Метеор-М2. Граница определялась по резкому падению до фонового уровня потока захваченных электронов с энергиями 100 либо 200 кэВ в приполюсной части профиля внешнего радиационного пояса. Реализован численный алгоритм для определения момента регистрации наиболее быстрого изменения потоков. Первичный поиск выполнялся на данных, усредненных до разрешения 30 сек, затем повторялся на данных с более высоким разрешением. Получена функциональная зависимость для аппроксимации полученного набора пересечений границы кривой эллиптической формы. Эмпирическая модель, построенная по данным измерений КОРОНАС-Фотон в эпоху аномально низкой геомагнитной активности, отражает долготную структуру высокоширотной границы внешнего радиационного пояса, связанную с внутренним магнитным полем (МП) Земли, а также ее зависимость от мирового времени. На основе данных пересечений высокоширотной границы внешнего РПЗ (ВРПЗ) в эпоху 2014–2016 гг. определена величина сдвига границы к экватору с ростом геомагнитной активности, а также величина смещения границы в ночную сторону вследствие суточного вращения Земли.

Космические исследования, 56, № 1, с. 40-46 (2018) | Рубрика: 18

 

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. «Оценка точности определения ориентации системы звездных датчиков по экспериментальным данным» Космические исследования, 56, № 1, с. 47-61 (2018)

Звездный датчик БОКЗ-М60 (Блок Измерения Координат Звезд) предназначен для определения параметров ориентации осей собственной системы координат относительно осей инерциальной системы по наблюдениям участков звездного неба. Ошибку одиночного определения ориентации собственной системы координат датчика удобно характеризовать вектором бесконечно малого поворота этой системы относительно ее найденного положения. Натурные и стендовые испытания показали, что у покоящегося датчика среднеквадратичные значения компонент этого вектора вдоль осей собственной системы координат, лежащих в плоскости ПЗС-матрицы датчика, составляют менее 2", компонента вдоль оси, перпендикулярной плоскости матрицы, характеризуется среднеквадратичным значением 15". Совместная обработка одномоментных показаний нескольких датчиков, находящихся на одной платформе, позволяет улучшить указанные характеристики точности. В данной работе приводятся оценки точности систем из двух и четырех датчиков БОКЗ-М60, сделанные по измерениям, выполненным в процессе штатной эксплуатации этих приборов на спутнике Ресурс-П. Обработка измерений системы датчиков позволила повысить точность определения ориентации каждого из них и исследовать случайные и систематические ошибки в этих измерениях.

Космические исследования, 56, № 1, с. 47-61 (2018) | Рубрика: 18

 

Беляев М.Ю., Матвеева Т.В., Монахов М.И., Рулёв Д.Н., Сазонов В.В. «Режимы неуправляемого вращательного движения корабля Прогресс М-29М» Космические исследования, 56, № 1, с. 62-76 (2018)

Реконструировано неуправляемое вращательное движение транспортного грузового корабля Прогресс М-29М в режиме одноосной солнечной ориентации (так называемая закрутка на Солнце) и в режиме гравитационной ориентации вращающегося спутника. Режимы были реализованы 3–7 апреля 2016 г. в порядке подготовки к проведению на кораблях Прогресс экспериментов с датчиком конвекции ДАКОН. Реконструкция выполнялась с помощью интегральных статистических методик по измерениям угловой скорости корабля и тока, снимаемого с его солнечных батарей. Данные измерений, полученные на некотором отрезке времени, обрабатывались совместно методом наименьших квадратов с помощью интегрирования уравнений движения корабля относительно центра масс. В результате обработки оценивались начальные условия движения и параметры используемой математической модели. Движение в режиме закрутки на Солнце – вращение корабля с угловой скоростью 2.2 град/с вокруг нормали к плоскости солнечных батарей, направленной на Солнце или образующей с этим направлением небольшой угол. Продолжительность режима – несколько орбитальных витков. Реконструкция выполнена на отрезках времени до одного часа. В результате найдено фактическое вращательное движение корабля относительно направления "Земля–Солнце". В режиме гравитационной ориентации корабль вращался вокруг своей продольной оси с угловой скоростью 0.1–0.2 град/с, совершавшей малые колебания относительно местной вертикали. Реконструкция движения относительно орбитальной системы координат выполнена на отрезках времени до 7 часов только по измерениям угловой скорости. Измерения тока солнечных батарей использовались для проверки.

Космические исследования, 56, № 1, с. 62-76 (2018) | Рубрика: 18

 

Сарычев В.А., Гутник С.А. «Динамика гравитационно-ориентированного спутника при действии активных демпфирующих моментов» Космические исследования, 56, № 1, с. 77-84 (2018)

Исследована динамика вращательного движения спутника, движущегося в центральном ньютоновом силовом поле по круговой орбите под действием гравитационного момента и моментов активного демпфирования, зависящих от проекций угловой скорости спутника. Предложен метод определения всех положений равновесия (равновесных ориентаций) спутника в орбитальной системе координат при заданных значениях коэффициентов демпфирования и главных центральных моментов инерции, получены условия их существования. Для нулевого положения равновесия, когда оси связанной со спутником системы координат совпадают с осями орбитальной системы координат, получены необходимые и достаточные условия асимптотической устойчивости с использованием критерия Рауса–Гурвица. Проведен детальный анализ областей выполнения условий асимптотической устойчивости нулевого положения равновесия в зависимости от трех безразмерных параметров задачи и выполнено численное исследование процесса затухания пространственных колебаний спутника при различных коэффициентах демпфирования. Показано, что существует широкий диапазон параметров демпфирования, выбирая из которого необходимые значения можно обеспечить асимптотическую устойчивость нулевого положения равновесия спутника в орбитальной системе координат.

Космические исследования, 56, № 1, с. 77-84 (2018) | Рубрика: 18

 

Андрианов М.Н., Костенко В.И., Лихачев С.Ф. «О повышенной спектральной эффективности и пропускной способности в канале передачи данных на линии космический аппарат–наземная станция слежения» Космические исследования, 56, № 1, с. 85-92 (2018)

Рассмотрены алгоритмы практического повышения скорости передачи данных на линии космический аппарат–наземная станция слежения применением спектрально эффективных методов модуляции, технологии ортогонального частотного уплотнения сигналов, использования миллиметрового диапазона радиоволн. Определены достоинства и недостатки каждого из трех алгоритмов. Показано существенное преимущество передачи данных в миллиметровом диапазоне.

Космические исследования, 56, № 1, с. 85-92 (2018) | Рубрика: 18

 

Угольников О.С., Маслов И.А. «Исследования фонового стратосферного аэрозоля с помощью многоцветных широкоугольных измерений фона сумеречного неба» Космические исследования, 56, № 2, с. 95-102 (2018)

Обсуждаются первые результаты мультиволновых измерений сумеречного фона с помощью камеры всего неба с цветной (RGB) ПЗС-матрицей, проведенных весной и летом 2016 г. в Центральной России (55.2°N, 37.5°E). Наблюдения проявляют эффект аэрозольного рассеяния на высотах до 35 км, существенно усиливающийся в длинноволновой области спектра (полоса R с эффективной длиной волны 624 нм). Анализ поведения цвета неба в период светлых сумерек с учетом поглощения озоном в полосах Шапюи позволяет восстановить угловые зависимости интенсивности аэрозольного рассеяния света. Это используется для определения параметров логнормального распределения аэрозольных частиц по размерам: среднего радиуса 0.08 мкм и ширины 1.5–1.6 для стратосферного диапазона высот.

Космические исследования, 56, № 2, с. 95-102 (2018) | Рубрика: 18

 

Лишневский А.Э., Бенгин В.В. «Разделение вклада галактических космических лучей и внутреннего радиационного пояса земли в суточную дозу на борту международной космической станции за период с 2005 по 2011 годы» Космические исследования, 56, № 2, с. 103-110 (2018)

На служебном модуле МКС с августа 2001 года до декабря 2014 года практически непрерывно работали детекторы ДБ-8 системы радиационного контроля (СРК) МКС. Получаемые с ее помощью данные использовались для ежедневной оценки радиационной обстановки на борту станции. В данной работе рассматривается методика анализа данных СРК, позволяющая разделить вклад в суточную дозу от галактических космических лучей (ГКЛ) и от внутреннего радиационного пояса Земли (РПЗ) по дозиметрическим данным, полученным в результате прохождений станции в областях наибольших геомагнитных широт. В статье приводятся результаты анализа дозиметрических данных по этой методике для периода 2005–2011 гг., а также – сравнение с аналогичными результатами, полученными авторами ранее по методике, основанной на анализе дозиметрических данных, получаемых в результате прохождений станции в области Южно-Атлантической Аномалии (ЮАА).

Космические исследования, 56, № 2, с. 103-110 (2018) | Рубрика: 18

 

Охлопков В.П. «Динамика квазидвухлетних вариаций космических лучей и солнечной активности» Космические исследования, 56, № 2, с. 111-118 (2018)

Исследованы квазидвухлетние вариации потока галактических космических лучей (ГКЛ) по данным стратосферного зондирования и измерений нейтронными мониторами, различных проявлений солнечной активности и параметров межпланетной среды. Показано, что квазидвухлетние вариации ГКЛ вызваны вариациями с тем же периодом в среднем магнитном поле Солнца, совпадают с ними по времени и проявляются в противофазе, имеют отклик на знак этого поля. Квазидвухлетняя вариация космических лучей вызывается квазидвухлетней вариацией среднего магнитного поля Солнца через квазидвухлетнюю вариацию межпланетного магнитного поля.

Космические исследования, 56, № 2, с. 111-118 (2018) | Рубрика: 18

 

Алексеев И.И., Парунакян Д.А., Дядечкин С.А., Беленькая Е.С., Ходаченко М.Л., Калио Э., Алхо М. «Расчет начального магнитного поля для гибридной модели магнитосферы Меркурия» Космические исследования, 56, № 2, с. 119-127 (2018)

Существуют и активно развиваются несколько различных типов численных моделей, используемых для расчета взаимодействия потока солнечного ветра с магнитосферой Меркурия. Среди этих типов можно выделить кинетические модели, определяющие магнитное и электрическое поля по пространственному распределению зарядов и токов, рассчитываемых как соответствующие моменты функций распределения для ионов и электронов; магнитогидродинамические модели, в которых плазма описывается, как проводящая жидкость; а также гибридные модели, в которых ионы описываются кинетически в бесстолкновительном режиме, а электроны – безмассовой нейтрализующей жидкостью. Для структуры полученных решений определяющими являются не только набор уравнений, но и начальные и граничные условия. Если задача решается методом установления, то от начального условия зависит не только время выхода на квазистационарный режим (т.е. численная трудоемкость задачи), но и само полученное в итоге решение. В данной работе предлагается использовать в качестве начального условия для гибридного моделирования магнитосферы Меркурия магнитное поле, рассчитанное по параболоидной модели. При этом результаты моделирования сопоставляются с данными магнитометра космического аппарата MESSENGER в течение отдельного пролета через зону переходного слоя и магнитосферу. Выбранный виток лежит в плоскости терминатора, благодаря чему КА дважды пересекает и головную ударную волну, и магнитопаузу. При проведении расчетов мы задаем начальные глобальные параметры магнитосферных токовых систем, минимизируя отклонения поля параболоидной модели вдоль траектории MESSENGER от данных магнитометра. Как показано далее, оптимальное задание начального магнитного поля включает в себя учет частичного проникновения межпланетного магнитного поля (ММП) внутрь магнитосферы с коэффициентом проникновения 0.2.

Космические исследования, 56, № 2, с. 119-127 (2018) | Рубрика: 18

 

Сафаргалеев В.В., Сафаргалеева Н.Н. «О точности сопряжения высокоорбитальных спутников с мелкомасштабными областями в ионосфере» Космические исследования, 56, № 2, с. 128-136 (2018)

Проведена оценка степени неопределенности, возникающей при проектировании высокоорбитальных спутников типа CLUSTER в ионосферу с использованием трех моделей геомагнитного поля (Т89, Т98 и Т01). Исследования показали, что неопределенность минимальна для ситуаций, когда спутник в дневные часы находится над экваториальной плоскостью магнитосферы на расстоянии не более 5 RE от земной поверхности и проектируется в ионосферу северного полушария. Размеры области неопределенности составляют в этом случае порядка 50 км, и произвол выбора модели для проектирования не играет решающей роли для организации спутниковой поддержки оптическим наблюдениям при исследовании таких крупномасштабных явлений как, например, WTS, а также нагревным экспериментам на стенде EISCAT по искусственной модификации ионосферы и генерации искусственных пульсаций ОНЧ-диапазона. Во всех остальных случаях неопределенность в определении положения подошвы силовой линии, на которой находится спутник, велика, и для корректного сопоставления спутника с объектом в ионосфере требуется привлечение дополнительной информации.

Космические исследования, 56, № 2, с. 128-136 (2018) | Рубрика: 18

 

Маров М.Я., Филатьев А.С. «К 50-летию государственной программы "Янтарь" комплексные исследования электрореактивных двигателей при полетах в ионосфере Земли» Космические исследования, 56, № 2, с. 137-144 (2018)

50 лет назад, 1 октября 1966 г. по Государственной программе “Янтарь” был осуществлен первый успешный запуск космической лаборатории с газовым плазменно-ионным электрореактивным двигателем. Всего в 1966–1971 гг. были запущены четыре лаборатории с двигателями на аргоне, азоте и воздухе со скоростями реактивной струи 40, 120 и 140 км/с соответственно. Впервые продемонстрирована в условиях реального полета на высотах 100–400 км длительная устойчивая работа таких двигателей, по удельному импульсу на порядок превосходящих химические ракетные двигатели, с эффективной компенсацией заряда струи. Анализируется перспектива современного приложения научных результатов программы “Янтарь” для создания прямоточных воздушных электрореактивных двигателей, обеспечивающих долговременное функционирование космических аппаратов на сверхнизких орбитах.

Космические исследования, 56, № 2, с. 137-144 (2018) | Рубрика: 18

 

Титов В.А. «Контроль бортовой микрогравитационной обстановки и продление сроков эксплуатации долговременной орбитальной станции» Космические исследования, 56, № 2, с. 145-155 (2018)

Обсуждается проблема контроля бортовой микрогравитационной обстановки в обеспечение пробления сроков эксплуатации долговременной орбитальной станции. Представлено описание разработанного для МКС программного обеспечения и полученных результатов по идентификации динамических моделей и внешних воздействий по телеметрическим данным. Сформулированы предложения по контролю бортовой микрогравитационной обстановки для перспективных долговременных орбитальных станций.

Космические исследования, 56, № 2, с. 145-155 (2018) | Рубрика: 18

 

Мелик-Шахназаров В.А., Стрелов В.И., Софиянчук Д.В., Трегубенко А.А. «Активные виброзащитные устройства с инерционными сервисными движителями» Космические исследования, 56, № 2, с. 156-159 (2018)

Использование активных виброзащитных устройств (АВЗУ) в авиакосмической технике сопряжено со следующими ограничениями. Во-первых, в приборных стойках и отсеках всегда ограничен объем для установки дополнительных устройств. Во-вторых, во многих случаях из принципиальных или конструктивных соображений невозможно создать опоры для сервисных движителей. В работе показано, что эта проблема может быть решена, если в АВЗУ вместо опорных использовать инерционные сервисные движители. Выполнен теоретический расчет функции передачи АВЗУ, управляемого инерционными движителями. Показано, что объем шестимодового однокорпусного АВЗУ с инерционными движителями может быть в 2–2.5 раза меньше, чем устройства с опорными движителями.

Космические исследования, 56, № 2, с. 156-159 (2018) | Рубрика: 18

 

Аксенов С.А., Бобер С.А. «Расчет и исследование ограниченных орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце–Земля» Космические исследования, 56, № 2, с. 160-167 (2018)

Предлагается методика расчета ограниченных орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце–Земля. Движение космического аппарата в окрестности точки либрации рассматривается как суперпозиция трех компонент: убывающей (устойчивой), возрастающей (неустойчивой) и ограниченной. Предлагаемая методика позволяет скорректировать вектор состояния космического аппарата таким образом, чтобы нейтрализовать неустойчивую компоненту движения. C помощью данной методики произведен расчет орбит вокруг точки либрации различных типов, проведено исследование зависимости типа орбиты от начальных условий.

Космические исследования, 56, № 2, с. 160-167 (2018) | Рубрика: 18

 

Полещиков С.М. «Регуляризация возмущенной пространственной ограниченной задачи трех тел с помощью L-преобразований» Космические исследования, 56, № 2, с. 168-181 (2018)

Рассматривается регуляризация уравнений движения возмущенной пространственной круговой ограниченной задачи трех тел. Регуляризация выполняется в канонических переменных в подвижной системе координат. В регуляризации использованы две различные L-матрицы четвертого порядка. Выполнена проверка условий обобщенной симплектичности построенного преобразования. В невозмущенном случае регулярные уравнения имеют полиномиальную структуру. Выполнено численное интегрирование регулярных уравнений методом Рунге–Кутты–Фельберга. Приведены результаты численных экспериментов с параметрами системы Земля–Луна с учетом возмущения Солнца для различных L-матриц.

Космические исследования, 56, № 2, с. 168-181 (2018) | Рубрика: 18

 

Кириченко Д.В., Клейменов В.В., Багров А.В., Леонов В.А., Кислицкий М.И. «Космическая система для оперативного выявления космогенных угроз» Космические исследования, 56, № 2, с. 182-186 (2018)

DOI: https://doi.org/10.7868/S0023420618020115

Космические исследования, 56, № 2, с. 182-186 (2018) | Рубрика: 18

 

Пугачева С.Г., Феоктистова Е.А., Шевченко В.В. «О возможности существования летучих соединений в районе кратера Скотт на Луне» Космические исследования, 56, № 3, с. 189-198 (2018)

Изучались условия освещенности, температурный режим, а также возможность существования отложений летучих соединений в районе области NSR S5 на Луне. Было найдено, что в районе кратера Скотт и области NSR S5 нет постоянно затененных областей, но температурные условия позволяют в этих районах отложениям таких веществ CH3OH, SO2, NH3, CO2, H2S, C2H4 и вода оставаться стабильными относительно испарения длительное время (≥1 млрд лет). Также было показано, что стабильное существование в этих районах таких соединений как CO и CH4 невозможно.

Космические исследования, 56, № 3, с. 189-198 (2018) | Рубрика: 18

 

Смирнов В.М., Юшкова О.В., Марчук В.Н. «Применение радара подповерхностного зондирования грунта для исследования структуры ионосферы Марса и её полного электронного содержания» Космические исследования, 56, № 3, с. 199-208 (2018)

Рассмотрены возможности радара подповерхностного зондирования грунта Марса для определения структуры окружающей его плазменной оболочки. На основе результатов численного моделирования и реальных данных зондирования грунта показано, что применяемый для исследования грунта режим работы радиолокационного радара MARSIS может быть использован для диагностики строения ионосферы исследуемой планеты. При прохождении излучаемых сигналов до поверхности планеты возможно использование отраженных сигналов для оценки полного электронного содержания ионосферы Марса вдоль трассы полета космического аппарата.

Космические исследования, 56, № 3, с. 199-208 (2018) | Рубрика: 18

 

Захарченко В.Д., Коваленко И.Г., Пак О.В., Рыжков В.Ю. «Фундаментальные ограничения по когерентности зондирующих сигналов в задаче достижения максимальных разрешения и дальности при стробоскопической локации астероидов» Космические исследования, 56, № 3, с. 209-217 (2018)

Рассматривается задача нарушения когерентности в стробоскопической локации с высоким разрешением по дальности за счет взаимной фазовой нестабильности зондирующего и опорного радиосигналов. Показано, что нарушение когерентности в стробоскопических системах локации эквивалентно действию модулирующих помех и приводит к снижению чувствительности системы. Формулируются требования к когерентности опорных генераторов в стробоскопической системе обработки. Приводятся результаты статистического моделирования. Показано, что на современном уровне техники при реализуемой стабильности частот опорных генераторов достигнутой когерентности достаточно для зондирования астероидов свехразрешающими сигналами на дальности до 70 млн км, при этом дисперсия сигнала в космической плазме ограничивает величину линейного разрешения деталей астероида на такой дальности значением ∼2.7 м. Приведено сравнение с текущими показателями радиолокационного разрешения астероидов, которые на конец 2015 года составляли ∼7.5 м на дальности ∼7 млн км.

Космические исследования, 56, № 3, с. 209-217 (2018) | Рубрика: 18

 

Прокопенко Е.А., Пирогов С.Ю. «Исследование отражения радиоволн от плазменной области в следе за осесимметричным телом, движущимся в атмосфере Земли» Космические исследования, 56, № 3, с. 218-227 (2018)

Представлены результаты численного расчета зависимостей концентрации электронов, собственной частоты и диэлектрической проницаемости плазмы от геометрических параметров и высоты движения тела в ближнем и дальнем следе за тонким коническим телом со сферическим носовым затуплением. Показано, что максимум концентрации электронов находится в области горловины ближнего следа за телом, что определяет вид данной области (закритический или докритический), а это, в свою очередь, влияет на прохождение радиоволн через эту плазменную область. Проведен сравнительный анализ для двух различных тел с одинаковыми значениями баллистического коэффициента. Характерных отличий в значениях концентрации электронов, собственной частоты плазмы в ближнем и дальнем следе за этими телами установлено не было, однако показано, что имеются различия в значениях расстояния от донного среза до горловины ближнего следа за этими телами.

Космические исследования, 56, № 3, с. 218-227 (2018) | Рубрика: 18

 

Вострухин А.А., Головин Д.В., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Митрофанов И.Г., Мокроусов М.И., Томилина Т.М., Бобровницкий Ю.И., Гребенников А.С., Лактионова М.М., Бахтин Б.Н., Сотов А.В. «Исследования микрофонного эффекта для перспективных детекторов нейтронного и гамма-излучения космического применения и методы его подавления» Космические исследования, 56, № 3, с. 228-232 (2018)

Представлены результаты испытаний ряда детекторов космического применения содержащих ФЭУ или высоковольтные электроды на возникновение шумов от “микрофонного эффекта” в сигнальном тракте вследствие внешнего механического воздействия. Предложен способ виброизоляции приборов на борту космического аппарата для снижения уровня их восприимчивости к вибрациям.

Космические исследования, 56, № 3, с. 228-232 (2018) | Рубрика: 18

 

Сидняев Н.И. «Исследование разрушения поверхности космического аппарата при контактном взаимодействии с микрочастицами космической среды» Космические исследования, 56, № 3, с. 233-242 (2018)

Приведены результаты исследований высокоскоростного ударного взаимодействия потока частиц метеорного фона космического пространства со спутниками. Описаны эффекты, возникающие при движении микрочастиц в материале, приводятся модели взаимодействия твердой частицы с защитой бортовой аппаратуры КА. Представлены экспериментальные и аналитические зависимости. Выявлены основные факторы и выполнена оценка их влияния на эрозийный износ поверхности спутников. Приведены зависимости для расчета прямолинейных (горизонтальных, наклонных и вертикальных) участков поверхности спутников. Представленные зависимости являются результатом экспериментальных и аналитических исследований.

Космические исследования, 56, № 3, с. 233-242 (2018) | Рубрика: 18

 

Шувалов В.А., Горев Н.Б., Токмак Н.А., Кочубей Г.С. «Физическое моделирование длительного воздействия плазменной струи на объект "космического мусора"» Космические исследования, 56, № 3, с. 243-251 (2018)

Разработана методология физического (стендового) моделирования длительного воздействия высокоэнергичных ионов плазменной струи на объект космического мусора для увода его на более низкую орбиту и сгорания в атмосфере Земли. Методология основана на применении критериев эквивалентности двух режимов воздействия на объект (в ионосфере Земли и на стенде) и процедуры ускоренных ресурсных испытаний в части распыления материала объекта космического мусора и торможения его плазменной струей в ионосфере Земли.

Космические исследования, 56, № 3, с. 243-251 (2018) | Рубрика: 18

 

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. «Определение движения космического аппарата по измерениям четырех звездных датчиков» Космические исследования, 56, № 3, с. 252-266 (2018)

Звездный датчик БОКЗ-М60 (блок измерения координат звезд) предназначен для определения параметров ориентации собственной системы координат относительно инерциальной системы по наблюдениям участков звездного неба. В данной работе описаны методы и результаты обработки измерений комплекта из четырех датчиков БОКЗ-М60, выполненных на спутнике Ресурс-П № 2. Рассматривается отрезок времени более трех орбитальных витков (19003с), на котором спутник находился в орбитальной ориентации. Совместная обработка измерений четырех датчиков, выполненных в единые моменты времени, позволила связать с датчиками универсальную систему координат. Эта система со среднеквадратичной ошибкой менее 0.4' по каждому углу поворота вокруг ее осей согласуется с моделью вращательного движения спутника. Положение универсальной системы относительно приборной системы координат спутника определялось с использованием измерений угловой скорости. Среднеквадратичные ошибки такого определения по углам поворота универсальной системы вокруг ее осей составили 0.044, 0.051 и 0.18°. Низкочастотные (с частотами менее 0.05 Гц) вариации положений собственных систем координат датчиков относительно универсальной системы не превышают 10''. Эти вариации имеют периодический характер с основной частотой, равной орбитальной частоте. Среднеквадратичные значения высокочастотных составляющих указанных вариаций не превышают 18''.

Космические исследования, 56, № 3, с. 252-266 (2018) | Рубрика: 18

 

Бибиков С.Б., Кириллов В.Ю., Куликовский Э.И., Томилин М.М. «Гибкий материал для защиты бортовой аппаратуры космических аппаратов» Космические исследования, 56, № 3, с. 267-270 (2018)

DOI: https://doi.org/10.7868/S0023420618030093

Космические исследования, 56, № 3, с. 267-270 (2018) | Рубрика: 18

 

Маслов И.А., Козелов Б.В., Угольников О.С. «Выделение поля молекулярного рассеяния на основе поляризационного анализа фона неба в средние сумерки и измерение температуры вблизи стратопаузы» Космические исследования, 56, № 4, с. 273-282 (2018)

Рассматривается наиболее простая реализация метода выделения однократного молекулярного рассеяния на основе поляризационных измерений фона сумеречного неба широкоугольными камерами. Метод может быть использован в период средних сумерек (зенитные расстояния Солнца 94–98°), когда эффективное однократное рассеяние происходит в верхней стратосфере и нижней мезосфере. Его применение к данным многолетних измерений в Московской области и Апатитах позволяет определить температуру данных слоев атмосферы, а также оценить величину вклада и характеристики многократного рассеяния света в период средних сумерек.

Космические исследования, 56, № 4, с. 273-282 (2018) | Рубрика: 18

 

Смирнова Е.В., Цидилина М.Н., Гапонова М.В., Смирнов В.М. «Сейсмоиносферные вариации во время сильных землетрясений на примере землетрясения 2010 г. в Чили» Космические исследования, 56, № 4, с. 283-292 (2018)

Рассмотрены сейсмоионосферные вариации во время сильного землетрясения 27.II 2010 в Чили. Анализ состояния ионосферы проводился по данным измерений спутниковой навигационной системы GPS. По данным обработки показано, что падение электронной концентрации 24.II.2010 относительно предыдущего дня составило от 24 до 35%. Также отмечено, что за трое суток до наступления сейсмического события в течение 1.5 часов вблизи эпицентральной зоны наблюдалось существенное уменьшение скорости изменения полной электронной концентрации. Показано, что непосредственно перед землетрясением наблюдаются мгновенные вариации скорости изменения электронного содержания, на порядки величин превышающие обычный фоновый ход.

Космические исследования, 56, № 4, с. 283-292 (2018) | Рубрика: 18

 

Ксанфомалити Л.В. «Луна–5 (1965): некоторые результаты неудачной миссии к Луне» Космические исследования, 56, № 4, с. 293-299 (2018)

Луна-5 была вторым советским аппаратом, достигшим Луны. В первое десятилетие исследований Луны космическими средствам советская серия зондов Луна составляла основную часть научной программы СССР. В задачи аппарата Луна-5, отправленного к Луне в мае 1965 г. входили «мягкая посадка» на Луну, фотографирование и изучение её поверхности. Перед посадкой Луны-5 советским обсерваториям была разослана телеграмма с предполагаемыми координатами посадки, для наблюдений. Но при посадке тормозной двигатель отказал, и 12.V.1965 г. в 22 ч 13 мин станция разбилась о поверхность Луны. Позднее сообщались предполагаемые новые координаты соударения. Разумеется, все эксперименты были потеряны, тем не менее, некоторым своеобразным научным итогом миссии стали последовательные телевизионные снимки неудачного прилунения, выполненные в Абастуманской астрофизической обсерватории АН Грузии (АбАО). На снимках вблизи крупного кратера Лансберг был зарегистрирован изменяющийся объект, о котором специалистам почти ничего не сообщалось, по малопонятным соображениям секретности. Объект был отождествлен как постепенно расширяющееся ударное облачко. Анализ заново обработанных снимков, сделанных в АбАО, впервые указывает точные координаты соударения Луны-5 (1.35° ю. ш., 25.48° з. д.), что значительно отличается от ранее опубликованных расчетных данных. Некоторые свойства реголита в точке соударения Луны-5 сопоставляются с результатами миссии LCROSS (2010 г.), полученными у Южного полюса Луны.

Космические исследования, 56, № 4, с. 293-299 (2018) | Рубрика: 18

 

Зверева М.А., Нароенков С.А., Шустов Б.М., Шугаров А.С. «Космическая система обнаружения опасных небесных тел, приближающихся к земле с дневного неба ("СОДА")» Космические исследования, 56, № 4, с. 300-310 (2018)

Развита концепция космической системы СОДА (Система Обнаружения Дневных Астероидов), целью которой является обнаружение не менее 95% опасных небесных тел размером более 10 м, летящих со стороны Солнца к Земле. Космический аппарат, снабженный в оптимальном варианте 3-мя широкоугольными оптическими телескопами малой апертуры (20–30 см) будет размещен на гало-орбитe вокруг точки либрации L1 системы Солнце–Земля. Это обеспечит выдачу предупреждения о приближении опасного объекта со стороны Солнца и позволит определить орбиту и точку входа тела в атмосферу Земли с достаточной точностью, по крайней мере, за несколько часов до его столкновения с Землей. Рассмотрены требования к системе, описываются результаты предварительного проектирования комплекса аппаратуры, проведены расчеты зон видимости и предложены варианты режимов передачи информации. Показано, что при кооперации с другими (в частности, наземными) проектами, нацеленными на наблюдение объектов, летящих со стороны ночного неба, существует возможность заблаговременного обнаружения в околоземном пространстве всех опасных тел размером более 10 м, приближающихся к Земле практически с любого направления.

Космические исследования, 56, № 4, с. 300-310 (2018) | Рубрика: 18

 

Семена Н.П. «Значимость тепловых режимов астрофизических приборов для решения задач внеатмосферной астрономии» Космические исследования, 56, № 4, с. 311-325 (2018)

Выполнен аналитический обзор систем обеспечения теплового режима действующих и перспективных космических астрофизических приборов, в котором показано, что для решения большинства современных значимых задач внеатмосферной астрономии точная термостабилизация зеркальной системы и приемника излучения космических телескопов имеет практически такое же значение, как и уровень их основных функциональных характеристик.

Космические исследования, 56, № 4, с. 311-325 (2018) | Рубрика: 18

 

Амелин Р.Н., Красильников П.С. «О прецессии Сатурна» Космические исследования, 56, № 4, с. 326-336 (2018)

Исследуется прецессия Сатурна под действием притяжения Солнца, Юпитера и спутников планеты. Сатурн рассматривается как осесимметричное (A=B) твердое тело, близкое к динамически сферическому. Орбиты Сатурна и Юпитера считаются кеплеровскими эллипсами в инерциальной системе координат. Показано, что вся совокупность малых параметров задачи приводится к двум независимым параметрам. Получена, без учета влияния спутников, осредненная функция Гамильтона задачи и интегралы эволюционных уравнений. С помощью метода малого параметра получены выражения для частоты прецессии и угла нутации оси вращения планеты, вызванные притяжением Солнца и Юпитера. Рассматривая планету со спутниками как “единое целое”, прецессирующее вокруг нормали к неподвижной плоскости орбиты Сатурна, влияние спутников на вращение Сатурна учитывается через поправки в формуле невозмущенной частоты прецессии. Показано, что спутники не влияют на угол нутации (в рамках принятой модели), что возмущения от Юпитера вносят основной вклад в эволюцию угла нутации. Описано влияние Юпитера на угол нутации и период прецессии с учетом притяжения спутников.

Космические исследования, 56, № 4, с. 326-336 (2018) | Рубрика: 18

 

Овчинников М.Ю., Трофимов С.П., Широбоков М.Г. «Проектирование межпланетных траекторий с пассивными гравитационными маневрами и импульсами в глубоком космосе» Космические исследования, 56, № 4, с. 337-350 (2018)

Решается задача проектирования межпланетных траекторий с пассивными гравитационными маневрами и импульсами в глубоком космосе с использованием разработанного авторами метода виртуальных траекторий. Даны алгоритмы расчетов гелиоцентрических и планетоцентрических участков, рассматривается случай резонансных траекторий. Описаны результаты применения метода виртуальных траекторий к задаче проектирования перелета к Юпитеру, полученные траектории сравниваются с траекториями миссий Juno, Europa Clipper и Laplace.

Космические исследования, 56, № 4, с. 337-350 (2018) | Рубрика: 18

 

Лодкина И.Г., Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю., Рязанцева М.О. «Некоторые вопросы идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра» Космические исследования, 56, № 5, с. 353-364 (2018)

Продолжение ранней работы, в которой обсуждены некоторые некорректные подходы в идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра и связанные с ними неправильные выводы при анализе данных по солнечно-земной физике. Анализируются списки 28 событий CME и 31 события CIR в 2013–2016 гг., которые были использованы Shen и др. для сравнения реакции радиационных поясов Земли на различные межпланетные драйверы. Интерпретация типов солнечного ветра в этих списках отличается как от каталога авторов для Sheath, ICME и CIR, так и от каталога Richardson and Cane для CME. Авторы статьи Shen и др. не делают различий между Sheath- и ICME-индуцированными магнитными бурями, включая их в общий тип «СМЕ-индуцированные бури». Анализ авторов показал, что из 28 приведенных событий CME-индуцированных бурь 16 событий относится к Sheath, 2 события – к МС, 4 события – к Ejecta, 2 к СIR, 4 – к невозмущенному солнечному ветру с ударными волнами. В каталоге Richardson and Cane, который также не разделяет Sheath и ICME, содержится 18 из 28 событий CME-индуцированных бурь, приведенных в работе Shen и др. Из приведенного авторами Shen и др. 31 события CIR, согласно анализа авторов, 25 событий относится к CIR, 2 события к Sheath, 4 события к невозмущенному солнечному ветру. В каталоге Richardson and Cane одно из 31-го события CIR из работы Shen и др. представлено как СМЕ. Так как свойства областей сжатия CIR и Sheath близки, то выводы авторов статьи Shen и др. о свойствах CIR-индуцированных бурь мало искажены неверной идентификацией типов течений, в то время как выводы, касающиеся CME-индуцированных бурь, которые более чем на половину представляют собой Sheath-индуцированные бури, нам представляются неверными.

Космические исследования, 56, № 5, с. 353-364 (2018) | Рубрика: 18

 

Семиков С.А. «Новый метод регистрации солнечных пятен и планет» Космические исследования, 56, № 5, с. 365-374 (2018)

Разработан метод регистрации планет и поиска малых планет (астероидов), АМС и спутников, проходящих по диску Солнца – усовершенствованный метод доплеровской томографии. Также этот метод, за счёт высокой чувствительности, позволит обнаруживать экзопланеты, уточнять элементы орбит планет и параметры самих звёзд. Новый метод можно применить для определения формы звёзд, распределения поверхностной яркости и анализа вращения поверхности звёзд, её активных участков (пятен, вспышек и т.д.). Наконец, метод позволит установить форму планет, АМС, спутников, проходящих по диску звезды. Метод основан на анализе спектральными приборами высокой разрешающей силы – вариаций профилей линий излучения и поглощения звёзд, уширенных за счёт вращения звёзд или потоков излучающих газов. Для применения спектроскопов высокой разрешающей силы предложены новые типы телескопов-спектрографов рекордной светосилы и схема зеркального коллиматора-конденсора. Рассмотрены возможные проявления эффекта Ритца в таких измерениях.

Космические исследования, 56, № 5, с. 365-374 (2018) | Рубрика: 18

 

Игнатов А.И., Сазонов В.В. «Стабилизация режима солнечной ориентации искусственного спутника Земли электромагнитной системой управления» Космические исследования, 56, № 5, с. 375-383 (2018)

Исследован режим солнечной ориентации искусственного спутника Земли. Параметры спутника соответствуют параметрам спутников Бион М и Фотон М-4. В этом режиме нормаль к плоскости солнечных батарей спутника неизменно направлена на Солнце, продольная ось лежит в плоскости орбиты, абсолютная угловая скорость спутника весьма мала. Режим стабилизируется с помощью электромагнитов, взаимодействующих с магнитным полем Земли и вращающегося маховика, создающего постоянный гиростатический момент вдоль продольной оси спутника. Такой момент можно создать и с помощью системы двигателей-маховиков; постоянство гиростатического момента означает, что эта система будет функционировать без насыщения. Управление вращательным движением спутника осуществляется за счет изменения токов в электромагнитах. Исследованы два закона управления, уменьшающие угловую скорость спутника и стабилизирующие солнечную ориентацию. Их реализация не требует проведения сложных измерений, достаточно иметь показания солнечного датчика, трехосного магнитометра и аппаратуру для их обработки. Эффективность законов управления проверена посредством математического моделирования движения спутника относительно центра масс под действием гравитационного и аэродинамического моментов, а также момента, создаваемого электромагнитами.

Космические исследования, 56, № 5, с. 375-383 (2018) | Рубрика: 18

 

Харченко И., Пеньков М.М., Миронов Е., Шестопалова О.Л. «Способ прогнозирования предельного срока "жизни" орбит космических аппаратов с учетом прогрессирующей засоренности околоземного космического пространства космическим мусором» Космические исследования, 56, № 5, с. 384-395 (2018)

Выделены особенности моделирования процесса механического загрязнения околоземного космического пространства, дана краткая характеристика существующих моделей прогнозирования механического загрязнения околоземного космического пространства, проанализировано влияние неопределенности исходных данных на точность прогнозов механического загрязнения околоземного космического пространства современными моделями. Предложено осуществлять прогнозирование предельного срока «экологической жизни» околоземной орбиты на основе описания увеличения плотности механического загрязнения околоземного космического пространства с помощью логистических зависимостей. Получена и впервые представлена аналитическая функция, позволяющая получить прогнозное значение величины предельного срока существования околоземной орбиты в виде уравнения, включающего значение предельно допустимой плотности засоренности, заданное в виде нечеткой величины. Подробно представлено решение данного нечеткого уравнения в случае треугольной формы функции принадлежности значения предельно возможной плотности засорения. Показана возможность преобразования нечеткого результата прогнозирования к четкой интервальной форме путем нахождения интервального четкого множества альфа-уровня, ближайшего к рассматриваемому нечеткому множеству.

Космические исследования, 56, № 5, с. 384-395 (2018) | Рубрика: 18

 

Воротников В.И., Вохмянина А.В. «К нелинейной задаче "прохождения" трехроторным гиростатом заданного углового положения в пространстве при неконтролируемых внешних помехах» Космические исследования, 56, № 5, с. 396-402 (2018)

Решается нелинейная задача «прохождения» трехроторным гиростатом заданного углового положения в пространстве при неконтролируемых внешних помехах. Используется метод «эквивалентной линеаризации» нелинейных управляемых систем, позволяющий свести решение данной задачи к решению линейной игровой антагонистической задачи с нефиксированным временем окончания. Получена оценка допустимых уровней помех в зависимости от заданных ограничений на управляющие моменты.

Космические исследования, 56, № 5, с. 396-402 (2018) | Рубрика: 18

 

Воробьев А.Л., Ельников Р.В. «Анализ структуры семейств локально-оптимальных решений задачи межпланетного перелета космического аппарата с двигателем малой тяги» Космические исследования, 56, № 5, с. 403-411 (2018)

Рассматривается задача оптимального межпланетного перелета космического аппарата, оснащенного нерегулируемой электроракетной двигательной установкой. В качестве критерия оптимизации управления рассматривается величина затрат топлива или время перелета, которые минимизируются. Для нахождения законов оптимального управления используется формализм принципа максимума. На примере задачи перелета к Марсу, выявлена структура и взаимосвязь различных локально-оптимальных решений, принадлежащих к различным семействам экстремалей.

Космические исследования, 56, № 5, с. 403-411 (2018) | Рубрика: 18

 

Константинов М. «Анализ требуемого совершенства ядерной электроракетной двигательной установки для марсианской экспедиции длительностью два года» Космические исследования, 56, № 5, с. 412-427 (2018)

Представлены результаты проектно-баллистического анализа двухгодичной пилотируемой марсианской экспедиции. Получены зависимости максимально допустимой удельной массы энергодвигательной установки от массы КА на начальной околоземной орбите. Показано, что для анализируемого набора характеристик систем КА при массе КА на начальной орбите 200 т для реализации марсианской экспедиции продолжительностью два года требуемое совершенство энергодвигательной установки должно быть нереально высоким (удельная масса энергодвигательной установки должна быть не больше 3.26 кг/кВт). Увеличение массы на начальной орбите приводит к снижению требований к совершенству транспортной системы. Если массу на начальной орбите увеличить до 475 т, то максимально допустимая удельная масса энергодвигательной установки КА увеличится до 11 кг/кВт. Оптимальная величина электрической мощности ядерной энергетической установки при изменении начальной массы в указанном диапазоне (от 200 до 475 т) увеличивается от 7.7 до 11.7 МВт. Оптимальная величина удельного импульса ЭРДУ уменьшается от 9000 с (это значение принято максимально допустимым) до 6880 с. Показано, что, если удельная масса энергодвигательной установки равна 5, 7.5, 10 кг/кВт, то для реализации экспедиции масса КА на начальной орбите должна быть не менее 234.1, 305.4, 415.5 т соответственно.

Космические исследования, 56, № 5, с. 412-427 (2018) | Рубрика: 18

 

Куликов Н., Попов В.Д., Чубунов П.А. «Прогнозирование вероятности безотказной работы микроконтроллера на геостационарной орбите» Космические исследования, 56, № 5, с. 428-433 (2018)

По результатам радиационных испытаний микроконтроллеров типа ATmega-128 в широком диапазоне мощностей дозы и температур сделана оценка вероятности безотказной работы микроконтроллера в реальных условиях эксплуатации. Применена функция Эйринга для учета температурного воздействия.

Космические исследования, 56, № 5, с. 428-433 (2018) | Рубрика: 18

 

Ефимов А.И., Луканина Л.А., Чашей И.В., Бёрд М.К., Петцольд М., Векслер Д. «Скорость внутреннего солнечного ветра по данным когерентного радиопросвечивания» Космические исследования, 56, № 6, с. 387-393 (2018)

Представлены результаты измерений скорости движения неоднородностей плотности плазмы солнечного ветра, модулирующих частоту когерентных радиосигналов космического аппарата Galileo в S-диапазоне, выполненных методом разнесенного приема на наземных станциях слежения. Данные относятся к области гелиоцентрических расстояний от 7 до 72 радиусов Солнца на низких гелиоширотах в периоды вблизи минимума солнечной активности. Показано, что ускорение медленного солнечного ветра продолжается вплоть до расстояний около 30 радиусов Солнца. В перекрывающихся областях расстояний от Солнца результаты находятся в качественном согласии с данными LASCO SOHO для тех же периодов времени, более ранними результатами анализа амплитудных флуктуаций сигналов аппаратов Венера-15, -16 и более поздними измерениями с помощью космического аппарата Mars Express.

Космические исследования, 56, № 6, с. 387-393 (2018) | Рубрика: 18

 

Маевский Е.В., Кислов Р.А., Малова Х.В., Хабарова О.В., Попов В.Ю., Петрукович А.А. «Солнечный ветер и гелиосферная токовая система в годы максимума и минимума солнечной активности» Космические исследования, 56, № 6, с. 394-403 (2018)

В рамках осесимметричной МГД-модели солнечного ветра проведен анализ магнитного поля Солнца в двух фазах солнечного цикла: минимума активности, когда доминирует дипольное магнитное поле и максимума, когда преобладает квадрупольное поле. Показано, что в период максимума солнечной активности гелиосферный токовый слой приобретает конусообразную форму и смещается в область высоких широт до 30° над плоскостью эклиптики. В противоположном полушарии на тех же широтах устанавливается второй токовый слой конической формы с азимутальным током противоположного направления. Показано, что профили основных характеристик солнечного ветра укручаются с расстоянием от Солнца, а их амплитуды уменьшаются, причем для квадрупольного магнитного поля зависимости основных характеристик солнечного ветра имеют более сложный характер. Сравнение результатов модели с осредненными характеристиками солнечного ветра показывает хорошее соответствие между наблюдаемыми величинами и модельными параметрами.

Космические исследования, 56, № 6, с. 394-403 (2018) | Рубрика: 18

 

Цап Ю.Т., Мягкова И.Н., Копылова Ю.Г., Моторина Г.Г., Богомолов А.В., Гольдварг Т.Б., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Богомолов В.В., Яшин И.В., Петров В.Л. «Ускорение электронов и субсекундные временные задержки жесткого рентгеновского излучения солнечных вспышек по данным российского спутника Ломоносов» Космические исследования, 56, № 6, с. 404-409 (2018)

На основе спутниковых наблюдений, полученных с помощью блоков детектирования рентгеновского и гамма-излучения (БДРГ/Ломоносов), используя методы цифровой фильтрации, проведен анализ временных задержек между секундными пульсациями временных профилей жесткого рентгеновского излучения различных диапазонов солнечной вспышки 21.VII.2016 г. Показано, что скорости счета квантов в энергетических каналах 10–20, 20–35 и 35–60 кэВ, зарегистрированные на БДРГ/Ломоносов, являются коррелированными с точностью до 0.1 с. Это сравнительно хорошо согласуется с результатами наблюдений на гамма-мониторе Gamma-ray Burst Monitor, установленном на спутнике Fermi, и предполагает эффективное ускорение заряженных частиц на протяжении всей длины вспышечной магнитной арки.

Космические исследования, 56, № 6, с. 404-409 (2018) | Рубрика: 18

 

Дремухина Л.А., Лодкина И.Г., Ермолаев Ю.И. «Связь параметров солнечного ветра разных типов c индексами геомагнитной активности» Космические исследования, 56, № 6, с. 410-419 (2018)

Анализируются корреляционные связи между планетарными индексами геомагнитной активности Dst, ap и AE и значениями функций связи, рассчитанными по данным о параметрах плазмы и магнитного поля в четырех типах течений солнечного ветра: областях взаимодействия разноскоростных потоков CIR, межпланетных проявлениях выбросов корональной массы ICME (MC и Ejecta) и областях сжатия Sheath перед MC и Ejecta. Для отбора типов солнечного ветра используются данные из каталога ftp://ftp.iki.rssi.ru/pub/omni/ за период 1995–2016 гг., в котором идентифицировано 744 CIR-события, 118 МС, 501 Sheath и 843 Ejecta. Функции связи рассчитываются на основе данных базы OMNI. Проведенный анализ показал низкие значения коэффициентов корреляции (R<0.5) между функциями связи и индексом Dst для всех типов солнечного ветра. Для индексов ap и AE получена достаточно сильная корреляционная связь с функциями связи (0.6<R<0.82) для всех типов СВ. Геоэффективность функций связи, оцениваемая по значениям коэффициентов линейной регрессии, имеет наибольшие значения для ap-индекса при типах солнечного ветра Sheath и MC. Для аврорального индекса AE самые высокие значения эффективностей функций связи получены для типов солнечного ветра CIR и Ejecta.

Космические исследования, 56, № 6, с. 410-419 (2018) | Рубрика: 18

 

Ефиторов А.О., Мягкова И.Н., Широкий В.Р., Доленко С.А. «Прогнозирование DST-индекса, основанное на методах машинного обучения» Космические исследования, 56, № 6, с. 420-428 (2018)

Исследуются возможности прогнозирования временного ряда геомагнитного индекса Dst. Прогноз осуществляется по параметрам солнечного ветра и межпланетного магнитного поля, измеренным в точке либрации L1 в эксперименте на космическом аппарате АСЕ, при помощи методов машинного обучения – искусственных нейронных сетей: классических персептронов и рекуррентных сетей типа LSTM, а также комитетов прогнозирующих моделей. Показано, что наилучшие результаты достигаются при использовании гетерогенных комитетов на основе нейронных сетей обоих типов.

Космические исследования, 56, № 6, с. 420-428 (2018) | Рубрика: 18

 

Назарков И.С., Калегаев В.В., Власова Н.А., Береснева Е.А., Бобровников С.Ю., Prost A. «Динамика магнитосферного магнитного поля во время мощных магнитных бурь 2015 г. по данным измерений КА Van ALlen Probes и результатам моделирования» Космические исследования, 56, № 6, с. 429-439 (2018)

Представлены результаты исследования динамики потоков протонов кольцевого тока и магнитного поля в сердцевине радиационных поясов во время двух мощных магнитных бурь 2015 года (17–18.III и 22–23.VI) с близкой амплитудой Dst-вариации (Dstmax∼200 нТл). Проведен анализ экспериментальных данных, полученных с двух космических аппаратов Van Allen Probes (ранее Radiation Belt Storm Probes, RBSP), находящихся на орбите, близкой к экваториальной. Выполнено моделирование кольцевого тока и магнитного поля в рамках параболоидной модели магнитосферы Земли А2000. В результате сравнительного анализа динамики кольцевого тока и магнитного поля в сердцевине радиационных поясов на главных фазах двух бурь 2015 г. получено подтверждение существования механизма развития кольцевого тока и, соответственно, геомагнитной бури под действием мощного импульса давления солнечного ветра. Обнаружено, что во время магнитной бури 22–23.VI.2015 развитие кольцевого тока на главной фазе продолжалось, несмотря на поворот ММП к северу и последующий продолжительный период с положительной Bz-компонентой в солнечном ветре. Наблюдаемый в буре 22–23.VI.2015 эффект объясняется усилением буревого кольцевого тока вследствие продолжительного и мощного импульса давления солнечного ветра, приводящего к неадиабатическому переносу частиц кольцевого тока на более низкие L-оболочки.

Космические исследования, 56, № 6, с. 429-439 (2018) | Рубрика: 18

 

Пархоменко Е.И., Малова Х.В., Попов В.Ю., Григоренко Е.Е., Петрукович А.А., Зеленый Л.М., Кронберг Е.А. «Моделирование магнитных диполизаций и турбулентности в хвосте магнитосферы Земли как факторов ускорения и переноса плазмы» Космические исследования, 56, № 6, с. 440-450 (2018)

Работа посвящена исследованию процессов ускорения частиц плазмы в процессе магнитных диполизаций в токовом слое магнитосферного хвоста Земли. Построена численная модель, позволяющая оценивать ускорение частиц в трех возможных сценариях: (A) собственно диполизации; (B) прохождения множественных диполизационных фронтов; (C) прохождения фронтов с последующими высокочастотными электромагнитными колебаниями. Получены энергетические спектры ускоренных частиц трех сортов: ионов водорода H+, кислорода O+ и электронов e. Показано, что на разных временных масштабах в сценариях (A)–(C) происходит преимущественное ускорение разных популяций частиц. Так, ионы кислорода наиболее эффективно ускоряются в процессе однократной диполизации (A), протоны (и, в некоторой степени, электроны) – в сценарии (B), в то время как сценарий (C) оказывается наиболее эффективным для ускорения электронов. Показано, что учет высокочастотных электромагнитных флуктуаций, сопровождающих магнитную диполизацию, может объяснить появление потоков частиц с энергиями порядка сотен кэВ в хвосте магнитосферы Земли.

Космические исследования, 56, № 6, с. 440-450 (2018) | Рубрика: 18

 

Малова Х.В., Попов В.Ю., Хабарова О.В., Григоренко Е.Е., Петрукович А.А., Зеленый Л.М. «Структура токовых слоев с квазиадиабатической динамикой частиц в солнечном ветре» Космические исследования, 56, № 6, с. 451-460 (2018)

В рамках самосогласованной гибридной модели, основанной на квазиадиабатическом приближении динамики протонов, исследована тонкая структура сильных токовых слоев (СТС) в солнечном ветре, в том числе в гелиосферном токовом слое. Движение электронов считается быстрым и рассмотрено в больцмановском приближении. Результаты моделирования показывают, что профили СТС имеют многомасштабную вложенную структуру с узким центральным токовым слоем, который вложен в более широкий, наподобие гелиосферного токового слоя, окруженного плазменным слоем. Особенности структуры СТС определяются относительными вкладами тока размагниченных протонов на серпантинных орбитах и дрейфовыми токами электронов. Модель предсказывает и описывает свойства сильных токовых слоев, наблюдающихся космическими аппаратами. Показано, что многомасштабная структура токовых слоев является неотъемлемым внутренним свойством токовых слоев в солнечном ветре.

Космические исследования, 56, № 6, с. 451-460 (2018) | Рубрика: 18

 

Губенко В.Н., Кириллович И.А. «Исследование зональной циркуляции атмосферы Венеры по данным анализа радиозатменных измерений спутников "Венера-15 и -16"» Космические исследования, 56, № 6, с. 461-470 (2018)

Вертикальные профили температуры и давления, полученные из радиозатменных измерений спутников Венера-15 и -16, которые были проведены в период с X.1983 года по IX.1984 года, используются для анализа скорости ветра в атмосфере Венеры. Найдены высотные и широтные зависимости зональной скорости ветра в средней атмосфере для Северного и Южного полушарий планеты на высотах от 50 до 80 км в интервале широт 60–85°. Зональные скорости определялись в предположении циклострофического баланса атмосферы. Установлено, что струйное течение с максимальной скоростью ∼100 м/с, ось которого расположена вблизи уровня 60 км на широтах 73–75°N, реально существует в Северной приполярной атмосфере планеты. Результаты определения скорости ветра в Южном полушарии четко показывают, что струйное течение здесь расположено на высоте около 62 км в интервале широт от 70 до 72°S, а величина максимума зональной скорости достигает ∼115 м/с. Обнаружено, что указанные джеты в высоких широтах обусловлены наличием отрицательных широтных градиентов температуры на высотах ниже осей струйных течений в приполярной атмосфере Венеры.

Космические исследования, 56, № 6, с. 461-470 (2018) | Рубрика: 18

 

Вениаминов С.С., Клюшников В.Ю., Козлов С.И., Нагорский П.М. «Анализ временных вариаций аварийных запусков ракет в СССР (России) и США» Космические исследования, 56, № 6, с. 471-479 (2018)

Проведен сравнительный анализ временных вариаций относительного числа неудачных запусков ракет в России (СССР) и США, и установлено, что вариации относительного числа неудачных запусков являются антиперсистентными. Проанализированы частоты аварийных пусков изделий ракетно-космической техники в зависимости от уровня и фазы цикла солнечной активности. Показано, что для фазы роста солнечной активности относительное количество неудачных пусков в России (СССР) и США превышает аналогичные величины для фазы спада солнечной активности, хотя явной зависимости между солнечной активностью и количеством неудачных пусков не наблюдается.

Космические исследования, 56, № 6, с. 471-479 (2018) | Рубрика: 18

 

Кальтман Т.И., Богод В.М. «О регистрации 4-й гармоники гирочастоты в микроволновых спектрах излучения над пятнами» Космические исследования, 57, № 1, с. 3-11 (2019)

Спектральные поляризационные наблюдения радиоисточников над солнечными пятнами ведутся на радиотелескопе РАТАН-600 регулярно. При детальном анализе спектров обнаруживаются новые эффекты. В данной работе исследуется проявление радиоизлучения 4-й гармоники гирочастоты в микроволновых спектрах, получаемых с 1% частотным разрешением в диапазоне 3–18 ГГц. Регистрация необыкновенной моды в коротковолновой части спектра сопоставляется с модельными расчетами излучения 2–5 гармоник гирочастоты на фоне теплового тормозного излучения флоккул, окружающих пятенную структуру активной области. Анализируются уярчение необыкновенной моды в коротковолновой части спектра и изломы в спектрах интенсивности излучения. Приводятся примеры интерпретации наблюдательного материала РАТАН-600 с возможным диагностированием излучения 4-й гармоники гирочастоты.

Космические исследования, 57, № 1, с. 3-11 (2019) | Рубрика: 18

 

Сергеева Н.А., Забаринская Л.П., Ишков В.Н., Крылова Т.А. «Результаты наблюдений солнечной активности в Мировом центре данных по солнечно-земной физике» Космические исследования, 57, № 1, с. 12-16 (2019)

В настоящее время экспериментальные данные о солнечной активности находят самое широкое применение в области фундаментальных и прикладных научных исследований – изучении явлений, происходящих на Солнце и в межпланетном пространстве, и их влияния на процессы во внешних и внутренних оболочках Земли. Наиболее ценными являются данные многолетних наблюдений. Мировой центр данных по солнечно-земной физике в Москве обладает представительной коллекцией результатов наблюдений, полученных мировой сетью солнечных и астрономических обсерваторий и на приборах, установленных на космических аппаратах. В статье приводится описание данных о солнечной активности, находящихся в хранилище и опубликованных на веб-сайте Центра в открытом доступе. Центр постоянно совершенствуется, использует новые информационные технологии, обеспечивающие свободный, удобный доступ к данным и возможность цитирования данных, увеличивает информационные ресурсы, доступные в сети Интернет.

Космические исследования, 57, № 1, с. 12-16 (2019) | Рубрика: 18

 

Кравцова М.В., Сдобнов В.Е. «Космические лучи в период геомагнитного возмущения в январе 2015 г.» Космические исследования, 57, № 1, с. 17-20 (2019)

По данным наземных измерений космических лучей (КЛ) на мировой сети станций методом спектрографической глобальной съемки исследовано поведение интенсивности КЛ в период геомагнитного возмущения в январе 2015 г. Приведены спектры вариаций КЛ, показатели спектра этих вариаций при аппроксимации спектра степенной функцией от жесткости частиц в диапазоне жесткостей от 10 до 50 ГВ, питч-угловая анизотропия КЛ. Показано, что показатели спектра вариаций КЛ при его аппроксимации степенной функцией от жесткости частиц в фазе максимальной модуляции больше, чем на фазах спада и восстановления интенсивности КЛ.

Космические исследования, 57, № 1, с. 17-20 (2019) | Рубрика: 18

 

Родькин Д.Г., Капорцева К.Б., Лукашенко А.Т., Веселовский И.С., Слемзин В.А., Шугай Ю.С. «Крупномасштабная и мелкомасштабная структура солнечного ветра, формирующаяся при взаимодействии потоков в гелиосфере» Космические исследования, 57, № 1, с. 21-31 (2019)

Рассмотрена классификация потоков солнечного ветра по магнитогидродинамическим параметрам (МГД-типы) – комбинации скорости, плотности, температуры протонов и напряженности магнитного поля, в дополнение к классическому разделению солнечного ветра на высокоскоростные потоки из корональных дыр, транзиентные потоки корональных выбросов массы и медленный солнечный ветер из пояса стримеров. Проведено сопоставление двух классификаций свойств солнечного ветра для событий в августе 2010 и мае 2011 г., когда наблюдалось взаимодействие двух корональных выбросов массы и коронального выброса массы с высокоскоростным потоком солнечного ветра из корональной дыры, соответственно. Показано, что классическое описание крупномасштабной структуры потоков ветра в масштабах часов и дней, в особенности ионного состава ветра, позволяет определить тип и источник потоков, в то время как МГД-параметры позволяют точнее описать мелкомасштабную структуру (минуты), в особенности, в случаях взаимодействия нескольких потоков в гелиосфере. Детальное исследование мелкомасштабной структуры областей взаимодействия потоков дает информацию, необходимую для развития МГД-моделей, описывающих процессы распространения и взаимодействия потоков в гелиосфере и прогнозирования их геоэффективности.

Космические исследования, 57, № 1, с. 21-31 (2019) | Рубрика: 18

 

Деминов М.Г., Деминова Г.Ф. «Зимняя аномалия в критической частоте E-слоя ночной полярной ионосферы» Космические исследования, 57, № 1, с. 32-38 (2019)

Представлен анализ свойств зимней аномалии в критической частоте E-слоя foE ночной (22–02 LT) полярной ионосферы на примере данных цифровой ионосферной станции Тромсе за 1995–1998 гг. Установлено, что для этих условий зимняя аномалия в foE, т.е. превышение зимних значений над летними, характерна не только для медианы, но и для средних за месяц значений. Амплитуда зимней аномалии минимальна для спокойных геомагнитных условий и достигает максимума при средней и повышенной геомагнитной активности (Kp=3–4), в основном, из-за более сильного увеличения foE с ростом геомагнитной активности зимой. Это свойство зимней аномалии качественно и даже количественно аналогично свойству асимметрии зима/лето в потоках ускоренных электронов, с которыми связаны дискретные полярные сияния. Поэтому данные foE по ионосферным станциям могут служить индикатором таких потоков электронов в полярной ионосфере.

Космические исследования, 57, № 1, с. 32-38 (2019) | Рубрика: 18

 

Гаврилов Б.Г., Зецер Ю.И., Ляхов А.Н., Поклад Ю.В., Ряховский И.А. «Коррелированные возмущения верхней и нижней ионосферы по данным синхронных измерений параметров сигналов ГНСС и радиосигналов ОНЧ диапазона» Космические исследования, 57, № 1, с. 39-45 (2019)

Пространственно-временное распределение среднеширотных возмущений верхней и нижней ионосферы в европейской зоне в период мощной геомагнитной бури и мощной рентгеновской вспышки исследовалось с использованием данных синхронных измерений параметров сигналов навигационных спутниковых систем и ОНЧ радиосигналов. Показано, что вклад электронной концентрации на разных высотах в величину полного электронного содержания ионосферы может существенно меняться в зависимости от вида гелиогеофизических возмущений. Согласованный анализ сигналов ГНСС и сигналов ОНЧ диапазона дает возможность исследования механизмов взаимосвязи возмущений верхней и нижней ионосферы и динамики возмущений ионосферы в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Космические исследования, 57, № 1, с. 39-45 (2019) | Рубрика: 18

 

Садовничий В.А., Панасюк М.И., Липунов В.М., Богомолов А.В., Богомолов В.В., Гарипов Г.К., Горбовской Е.С., Зимнухов Д.С., Июдин А.Ф., Казначеева М.А., Калегаев В.В., Климов П.А., Ковтюх А.С., Корнилов В.Г., Кузнецов Н.В., Максимов И.А., Мить С.К., Оседло В.И., Петров В.Л., Подзолко М.В., Попова Е.П., Поройков А.Ю., Рубинштейн И.А., Салеев К.Ю., Свертилов С.И., Тулупов В.И., Хренов Б.А., Чазов В.В., Чепурнов А.С., Штундер Я.А., Шустова А.Н., Яшин И.В. «Мониторинг природных и техногенных космических угроз: результаты миссии Ломоносов и проект Универсат–СОКРАТ» Космические исследования, 57, № 1, с. 46-56 (2019)

Рассматривается результаты экспериментов на спутнике Ломоносов по наблюдению природных и техногенных космических угроз, в том числе электромагнитных транзиентов, космического мусора. Также обсуждается новый космический проект МГУ имени М.В. Ломоносова Универсат–СОКРАТ по созданию группировки спутников для мониторинга в реальном времени в околоземном космическом пространстве: радиационной обстановки; потенциально опасных объектов естественного (астероиды, метеороиды) и техногенного происхождения (космический мусор), а также космических и атмосферных гамма-всплесков, вспышек оптического и ультрафиолетового излучения из атмосферы Земли.

Космические исследования, 57, № 1, с. 46-56 (2019) | Рубрика: 18

 

Кузнецов Н.В., Панасюк М.И., Подзолко М.В. «Сравнение измеренных и прогнозируемых значений поглощенных доз при воздействии галактических космических лучей» Космические исследования, 57, № 1, с. 57-60 (2019)

Приводятся результаты сравнения экспериментально измеренных и расчетных значений поглощенных доз радиации при воздействии галактических космических лучей для ряда космических миссий к Луне и Марсу. Потоки ГКЛ рассчитывались по модели НИИЯФ-2016. Дается краткое описание методки расчета потоков и поглощенных доз. Показано, что расчетные значения поглощенной дозы находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными данными.

Космические исследования, 57, № 1, с. 57-60 (2019) | Рубрика: 18

 

Абрашкин В.И., Воронов К.Е., Дорофеев А.С., Пияков А.В., Пузин Ю.Я., Сазонов В.В., Сёмкин Н.Д., Филиппов А.С., Чебуков С.Ю. «Определение вращательного движения малого космического аппарата Аист-2Д по данным магнитных измерений» Космические исследования, 57, № 1, с. 61-73 (2019)

Приведены результаты реконструкции вращательного движения малого спутника Аист-2Д по данным бортовых измерений векторов угловой скорости и напряженности магнитного поля Земли (МПЗ), полученным летом 2016 г. Методика реконструкции основана на кинематических уравнениях вращательного движения твердого тела. В рамках этой методики данные измерений обоих типов, собранные на некотором отрезке времени, обрабатываются совместно. Измерения угловой скорости интерполируются кусочно-линейными функциями, которые подставляются в кинематические дифференциальные уравнения для кватерниона, задающего переход от приборной системы координат спутника к инерциальной системе координат. Полученные таким образом уравнения представляют собой кинематическую модель вращательного движения спутника. Решение этих уравнений, аппроксимирующее фактическое движение, находится из условия наилучшего (в смысле метода наименьших квадратов) согласования данных измерений вектора напряженности МПЗ с его расчетными значениями. При этом уточняются начальные условия аппроксимирующего решения, постоянные смещения в измерениях угловой скорости и углы, задающие матрицы перехода от собственных систем координат магнитометров к приборной системе координат спутника (в ней заданы измерения угловой скорости). Описанная методика позволяет реконструировать фактическое вращательное движение спутника одним решением кинематических уравнений на интервалах времени продолжительностью более 10 ч.

Космические исследования, 57, № 1, с. 61-73 (2019) | Рубрика: 18

 

Назиров Р., Эйсмонт Н., Арефьев В., Коротков Ф., Погодин А., Михайлов Е., Мжельский П., Трегубов А., Дитрих А. «Задачи разработки миссии "Спектр–Рентген–Гамма"» Космические исследования, 57, № 1, с. 74-80 (2019)

Проект “Спектр–Рентген–Гамма” предназначен для обзора всей небесной сферы в рентгеновском диапазоне с помощью двух телескопов, установленных на космическом аппарате с тем же названием. Кроме того, некоторые специально выбранные участки неба и отдельные источники излучения планируется исследовать после завершения обзора. Аппарат планировалось запустить в окрестность солнечно-земной коллинеарной точки либрации L2 в 2018 г. с помощью ракеты-носителя Протон-М с разгонным блоком ДМ-3. Полный обзор небесной сферы заключается в ее сканировании путем вращения параллельных осей телескопов вокруг оси аппарата, в среднем следующей за направлением на Солнце. Запоминаемые на борту аппарата данные измерений затем передаются на наземные станции приема с использованием средненаправленной антенны, ось которой совпадает с осью вращения аппарата, что создает некоторые ограничения при проектировании миссии. В состав этих ограничений входит допустимая амплитуда траектории движения аппарата относительно точки либрации в направлении, ортогональном линии Земля–Солнце. Кроме того, расход рабочего тела, имеющегося на борту аппарата, допускается только на коррекции орбиты с целью его удержания в окрестности точки либрации. В этой связи был разработан метод использования разгонного блока с целью уменьшения упомянутой амплитуды до приемлемых значений в условиях требований, предъявляемых к блоку. В статье приводится оценка его эффективности.

Космические исследования, 57, № 1, с. 74-80 (2019) | Рубрика: 18

 

Пронин В.Е., Пилипенко В.А., Захаров В.И., Мюрр Д.Л., Мартинес-Беденко В.А. «Отклик полного электронного содержания ионосферы на конвективные вихри» Космические исследования, 57, № 2, с. 83-92 (2019)

Hассматривается отклик полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы Земли на импульсные геомагнитные возмущения – конвективные вихри (Travelling Convection Vortices). Для выделения TCV использовались данные сетей наземных магнитометров в Арктической Канаде и Гренландии, вариации ПЭС получены при обработке данных приемных станций IGS и UNAVCO глобальной навигационной спутниковой системы GPS. Обнаружены ионосферные возмущения связанные с TCV. Использование сети станций позволяет оценить динамику появления и скорость распространения возмущения в пространстве.

Космические исследования, 57, № 2, с. 83-92 (2019) | Рубрика: 18

 

Дубинский А.Ю., Попель С.И. «К вопросу об образовании воды в лунном реголите» Космические исследования, 57, № 2, с. 93-98 (2019)

Показана возможность высвобождения из кристаллической решетки диоксида кремния в лунном реголите атомов кислорода как частей молекул гидроксида серебра. Гидроксид серебра, в свою очередь, может относительно легко вступать в реакцию с водородом, что приводит к образованию воды и серебра. Тем самым показана возможность образования молекул воды, включенных в приповерхностный лунный грунт. Присутствие молекул воды в лунном грунте может повлиять на фотоэлектрические свойства лунного реголита и параметры плазменно-пылевой системы над Луной.

Космические исследования, 57, № 2, с. 93-98 (2019) | Рубрика: 18

 

Вольвач А.Е., Вольвач Л.Н., Ларионов М.Г., Лахтеенмаки А., Торникоски М., Тамми Д., Йярвела Е., Вера Р.Д.С., Чамани В., Енестам С. «Вспышечная активность блазара АО 0235+164» Космические исследования, 57, № 2, с. 99-104 (2019)

Приведены данные анализа длительного многочастотного мониторинга активного ядра галактики (АЯГ) АО 0235+164 в миллиметровом диапазоне длин волн. С помощью гармонического анализа данных наблюдений определено наличие орбитального и прецессионного периодов в двойной системе из сверхмассивных черных дыр (СМЧД): Торб≈2 года, Тпр≈8 лет. Указанные периоды находятся в согласии с аналогичным периодами, найденными для других ярких АЯГ. В системе АО 0235+164 определены и другие комбинационные периодические составляющие, которые возможно связаны и с нутационным периодом. По данным наблюдений развития вспышечных явлений на разных частотах проведен кросс-корреляционный анализ и определены задержки смещения времени моментов вспышек, происходящих на разных длинах волн. Подтверждено по аналогии с другими АЯГ эмпирическое соотношение, которому подчиняются задержки изменений потоков с частотой, имеющее вид обратнологарифмической зависимости. Характер задержек может указывать на внутренний характер переменности потоков излучения АЯГ, полученный на частотах сантиметрового и миллиметрового диапазона длин волн. Подтверждается гипотеза джетовой активности АЯГ, при которой плазменное образование, перемещаясь от истоков выброса, становится оптически тонким последовательно на все более длинных волнах. Уменьшение задержек между частотами для вспышечного явления 2015 г. в сравнении с предшествующей вспышкой (2008–2009) гг. свидетельствует о возможном изменении конфигурации в АО 0235+164, связанной с уменьшением угла между выбросами и направлением на наблюдателя.

Космические исследования, 57, № 2, с. 99-104 (2019) | Рубрика: 18

 

Сазонов А.Н., Анахина И.Н. «Многоцветная фотометрия тесной двойной системы с рентгеновским источником» Космические исследования, 57, № 2, с. 105-116 (2019)

Представлены четырехцветные WBVR-фотоэлектрические наблюдения тесной двойной системы (ТДС) HZ Her=Her X-1 в 1986–1994 гг. Приводятся двухцветные диаграммы (W–B)–(B–V) и (B–V)–(V–R), которые дают возможность исследовать поведение аккреционного диска вблизи главных минимумов тесной системы Min I и Min II.При построении кривых блеска во всех фильтрах от орбитальной фазы во всех фазах прецессионного периода массив наблюдений обрабатывался с учетом матрицы включений рентгеновского источника. Дается количественная и качественная интерпретация полученных результатов на основе модели прецессии аккреционного диска НЗ в сторону орбитального движения системы (прямая прецессия).При интерпретации полученного наблюдательного материала, рассматривается одна из существующих моделей, в рамках которой, можно удовлетворительно объяснить неоднородности газового потока, “горячего пятна”, а также существование отдельных брызг, которые движутся по самостоятельным кеплеровским траекториям вокруг внешних частей АД НЗ Her X-1. Использование матрицы моментов включения рентгеновского излучения (РИ) НЗ и разбиение всех рядов оптических наблюдений автора на конкретный цикл включения РИ от релятивистского объекта, дают более реалистичную картину поведения ТДС, а также для выявления тонких фотометрических эффектов, происходящих в ней в разных состояниях.

Космические исследования, 57, № 2, с. 105-116 (2019) | Рубрика: 18

 

Челноков Ю.Н. «Кватернионные уравнения возмущенного движения искусственного спутника Земли» Космические исследования, 57, № 2, с. 117-131 (2019)

Получены кватернионные уравнения возмущенного движения искусственного спутника в гравитационном поле Земли с учетом его зональных, тессеральных и секториальных гармоник в четырехмерных переменных Кустаанхеймо–Штифеля и в модифицированных четырехмерных переменных, в которых уравнения движения спутника имеют более простую и симметричную структуру в сравнении с уравнениями движения в переменных Кустаанхеймо–Штифеля. Полученные уравнения линейны для невозмущенных кеплеровских движений, в общем случае имеют вид уравнений движения возмущенного четырехмерного осциллятора. Они, в отличие от классических уравнений, регулярны (не содержат особых точек типа сингулярности) для движения спутника в центральном гравитационном поле Земли под действием возмущающих сил, в описании которых не содержатся отрицательные степени расстояния спутника до центра Земли выше первой. В этих уравнениях основными переменными являются переменные Кустаанхеймо–Штифеля или модифицированные четырехмерные переменные, предложенные автором статьи, а также энергия движения спутника и время. Новая независимая переменная связана со временем дифференциальным соотношением, содержащим расстояние спутника до центра масс Земли. Уравнения удобны для применения методов нелинейной механики и высокоточных численных расчетов. В случае движения искусственного спутника в гравитационном поле Земли, в описании которого не учитываются тессеральные и секториальныее гармоники, но учитываются его зональные гармоники, найдены первые интегралы полученных уравнений движения спутника, предложены замены переменных и преобразования этих уравнений, позволившие получить для изучения движения спутника замкнутые системы дифференциальных уравнений меньшей размерности, в частности, системы уравнений четвертого и третьего порядков.

Космические исследования, 57, № 2, с. 117-131 (2019) | Рубрика: 18

 

Болотник Н.Н., Градецкий В.Г., Жуков А.А., Козлов Д.В., Смирнов И.П., Чащухин В.Г. «Мобильный микроробот космического назначения: концепция и перспективы использования» Космические исследования, 57, № 2, с. 132-138 (2019)

Представлен краткий обзор достижений в области микроробототехники. Сформулированы задачи, которые могут выполняться мобильными микророботами в космосе, и соответствующие требования к конструктивным и эксплуатационным характеристикам таких микророботов. Предложена концепция мобильного космического микроробота с термомеханическими кремниево-полиимидными актюаторами. Дается предварительная оценка принципиальной и технологической реализуемости этой концепции.

Космические исследования, 57, № 2, с. 132-138 (2019) | Рубрика: 18

 

Чиров А.А., Арбатский В.М., Белякова Н.Г. «Плотность потоков частиц рабочего тела в периферийных зонах струи магнитоплазмодинамического двигателя с внешним магнитным полем» Космические исследования, 57, № 2, с. 139-146 (2019)

Представлены результаты оценочных расчетов потоков частиц рабочего тела в периферийных областях от осевого направления струи магнитоплазмодинамического двигателя с внешним магнитным полем мощностью 100 кВт, а также результаты измерений в лабораторных условиях величин обратных потоков частиц Li от двигателя. Измерения обратных потоков осуществлялось методом кварцевых микровесов. Расчеты и измерения потоков частиц Li свидетельствуют, что их величины не превышают ∼10–8–10–7 г·см–2 с–1.

Космические исследования, 57, № 2, с. 139-146 (2019) | Рубрика: 18

 

Марков Ю.Г., Скоробогатых И.В. «О вращениях КА, несущего деформируемую антенну в гравитационном поле сил» Космические исследования, 57, № 2, с. 147-156 (2019)

Изучается задача о движении относительно центра масс спутника, обращающегося вокруг притягивающего центра по эллиптической орбите. Спутник состоит из осесимметричных твердой и вязкоупругой частей, причем вязкоупругая часть – это полусферическая антенна. Показано, что эволюцию вращений спутника можно разбить на два этапа – быстрый, вследствие деформаций, вызванных силами инерции, и медленный – диссипативный. Показано, что этап быстрой эволюции заключается в том, что вектор кинетического момента расположится вдоль оси симметрии спутника (в случае, если осевой момент инерции больше экваториального), и в экваториальной плоскости эллипсоида инерции (в случае, если экваториальный момент инерции больше осевого). Этап медленной эволюции был рассмотрен для случая, когда осевой момент инерции больше экваториального. Установлено, что медленная эволюция заключается в замедлении осевого вращения, и наклонении вектора кинетического момента к плоскости орбиты.

Космические исследования, 57, № 2, с. 147-156 (2019) | Рубрика: 18

 

Могилевский М.М., Романцова Т.В. «Построение группировки малоразмерных спутников для получения двумерного поля параметров ионосферы» Космические исследования, 57, № 2, с. 157-160 (2019)

Космические исследования, 57, № 2, с. 157-160 (2019) | Рубрика: 18

 

Еселевич В.Г., Еселевич М.В. «Особенности динамики ударной волны, возбуждаемой быстрым корональным выбросом массы» Космические исследования, 57, № 3, с. 163-176 (2019)

На примере события 27.I.2012 исследованы особенности динамики формирования ударной волны, возбуждаемой быстрым корональным выбросом массы (КВМ) со скоростью более 2000 км/c. Использовались данные: а) изображения Солнца в УФ канале 13.1 нм с инструмента AIA на расстояниях 1.0–1.4 радиусов Солнца от центра Солнца, б) изображения белой короны с коронографов LASCO C2 и C3 на R=2.1–30 радиусов Солнца. Исследования показали справедливость закономерностей, установленных ранее для случаев сравнительно медленных КВМ (со скоростями <1500 км/с): 1) Формирование ударного фронта происходит, когда скорость лидирующей части КВМ относительно невозмущенного солнечного ветра становится больше локальной альвеновской скорости, что соответствует явлению “перехода через скорость звука” для замагниченной плазмы. 2) Изменение ширины ударного фронта и, соответственно, механизма диссипации энергии происходит в нем от “столкновительного” на расстояниях от центра Солнца менее десяти радиусов Солнца, к “бесстолкновительному” – на расстояниях более десяти радиусов Солнца. В событии 27.I.2012 удалось более детально исследовать процесс перехода от столкновительного к бесстолкновительному ударному фронту. Было обнаружено, что долготная протяженность ударного фронта, возбуждаемого быстрым КВМ, на расстояниях менее 6 радиусов Солнца увеличена почти в 10 раз по сравнению с более медленным КВМ. Одной из главных причин этого увеличения, кроме большой скорости, является тот факт, что движение КВМ происходило в плоскости пояса корональных стримеров. Сделан вывод о том, что на расстояниях менее 6 радиусов Солнца структура ударного фронта перед КВМ является “параллельного” типа, т.е. угол между вектором невозмущенного магнитного поля и нормалью к фронту близок к 0°.

Космические исследования, 57, № 3, с. 163-176 (2019) | Рубрика: 18

 

Федоров В.М., Фролов Д.М. «Пространственная и временная изменчивость приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации» Космические исследования, 57, № 3, с. 177-184 (2019)

На основе рассчитанной ранее инсоляции Земли определены вариации в приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации, связанные в основном с изменением угла наклона оси вращения Земли в результате прецессии и нутации. Рассчитаны полугодовые и полушарные амплитуды вариаций приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации. Полученные результаты могут использоваться при точных расчетах радиационного баланса Земли, ее поверхности и атмосферы.

Космические исследования, 57, № 3, с. 177-184 (2019) | Рубрика: 18

 

Копытенко Ю.А., Петрова А.А., Алексеев В.Ф., Гурьев И.С., Лабецкий П.В. «Применение высотных моделей магнитного поля Земли для решения геофизических задач» Космические исследования, 57, № 3, с. 185-191 (2019)

Рассматривается роль высотных моделей магнитного поля Земли в решении геофизических задач c помощью космических аппаратов. Приведены результаты изучения особенностей глубинного строения земной коры в структуре магнитных аномалий по данным высотных измерений на спутниках миссии CHAMP. Показана информативность магнитных аномалий компонент в околоземном космическом пространстве, вычисленных по компонентной модели магнитного поля Земли, для поиска полезных ископаемых в геотермальных районах Центральной Европы и Северной Америки, в зоне месторождений железистых кварцитов Балтийского щита и месторождений углеводородов в нефтегазоносных бассейнах Татарстана, Сибири, Баренцева, Средиземного и Северного морей.

Космические исследования, 57, № 3, с. 185-191 (2019) | Рубрика: 18

 

Карташов Д.А., Карцев И.С., Толочек Р.В., Шуршаков В.А. «Расчет радиационных нагрузок в отсеке космической станции при использовании дополнительной защиты из полиэтилена высокого давления» Космические исследования, 57, № 3, с. 192-198 (2019)

Представлены результаты расчета доз космического ионизирующего излучения для условий, моделирующих каюту МКС, в которой установлено дополнительное оборудование в виде укладки “Шторка защитная”, применяющейся в эксперименте “Матрешка-Р”, при условии заполнения укладки полиэтиленом высокого давления вместо штатных средств личной гигиены космонавтов (влажных салфеток и полотенец). Для расчета использовалась методика трассировки лучей, ранее верифицированная с использованием экспериментальных данных о дозовых нагрузках в отсеках станции. “Шторка защитная” представляет собой укладку толщиной 10 см, покрывающую наружную стенку каюты, объем которой заполнен полиэтиленом высокого давления. Расчет проведен для мест расположения экспериментальных дозиметрических сборок для типовых орбит МКС в фазе минимума и максимума солнечной активности. Эффект от использования ДЗ в каюте МКС в терминах эквивалентной дозы составляет от 22 до 60% в зависимости от высоты орбиты, фазы цикла солнечной активности и начальных условий защищенности. Полученные результаты свидетельствуют о большей эффективности дополнительной защиты из полиэтилена по сравнению с водосодержащими материалами. Подобная дополнительная защита от космической радиации является перспективной при длительных и дальних полетах.

Космические исследования, 57, № 3, с. 192-198 (2019) | Рубрика: 18

 

Евдокимов С.Н., Климанов С.И., Корчагин А.Н., Микрин Е.А., Самотохин А.С., Сихарулидзе Ю.Г., Тучин А.Г. «Модификация терминального алгоритма управления спуском с околоземной орбиты применительно к "усиленным" возмущениям» Космические исследования, 57, № 3, с. 199-211 (2019)

Рассматривается задача управления спуском возвращаемого аппарата с околоземной орбиты в условиях “усиленных” возмущений. Разработанный ранее терминальный алгоритм управления спуском существенно доработан для выполнения ограничений по точности посадки, перегрузке и расходу топлива. Предложен способ автоматического сдвига точки схода с орбиты, адаптации к фактическим условиям движения и модификации опорной зависимости угла крена, что обеспечило выполнение заданных ограничений при действии совокупности “усиленных” возмущающих факторов.

Космические исследования, 57, № 3, с. 199-211 (2019) | Рубрика: 18

 

Петухов В.Г., Иванюхин А.В., Вук В.С. «Совместная оптимизация управления и основных траекторных и проектных параметров межпланетного космического аппарата с электроракетной двигательной установкой» Космические исследования, 57, № 3, с. 212-228 (2019)

Исследована задача совместной оптимизации программ управления вектором тяги и основных траекторных и проектных параметров межпланетного космического аппарата с электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ) с целью максимизации полезной массы КА. Для математических моделей регулируемой по тяге и однорежимной ЭРДУ с постоянной скоростью истечения и для фиксированной длительности перелета по гелиоцентрической траектории получены необходимые условия совместной оптимальности программы управления вектором тяги, вектора отлетного гиперболического избытка скорости, даты отлета, удельного импульса ЭРДУ, максимальной мощности ЭРДУ и системы электроснабжения КА. Показано, что для ряда представляющих практический интерес задач оптимальное значение тяги ЭРДУ равно ее минимально допустимому значению. Полученные результаты могут представлять интерес на ранних этапах проектирования межпланетных КА с ЭРДУ и для обоснования выбора основных параметров разрабатываемых электроракетных двигателей.

Космические исследования, 57, № 3, с. 212-228 (2019) | Рубрика: 18

 

Улыбышев С.Ю., Лысенко А.А. «Проектирование спутниковых систем оперативного глобального мониторинга с суточной кратностью повторения трассы полета» Космические исследования, 57, № 3, с. 229-238 (2019)

Представлена аналитическая методика проектирования спутниковых систем (СС) для оперативного глобального мониторинга (ОГМ) поверхности Земли. Указанная методика позволяет определить рациональный сдвиг по аргументу широты и долготе восходящего узла между спутниками в системе. Параметры орбиты одиночного космического аппарата, а также характеристики его области обзора целесообразно брать из базовых решений для СС ОГМ, рассмотренных авторами в более ранних работах. Полученные базовые решения позволяют найти максимальный перерыв в наблюдении любой точки на поверхности Земли для одиночного спутника, а представленная методика дает возможность определить рациональное расположение нескольких таких спутников в системе и минимизировать максимальный перерыв в наблюдении для всей СС. Методика разработана для КА, имеющих суточную кратность повторения трассы полета, и позволяет определить минимальное число спутников в системе, обеспечивающих перерыв в наблюдении не больше заданной величины. В работе представлено несколько семейств решений для СС с суточной кратностью повторения трассы полета на низких круговых орбитах высотой менее 2000 км.

Космические исследования, 57, № 3, с. 229-238 (2019) | Рубрика: 18

 

Малыхин А.Ю., Григоренко Е.Е., Малова Х.В. «Исследование влияния продольной компоненты магнитного поля на динамику протонов внутри плазмоида» Космические исследования, 57, № 4, с. 243-252 (2019)

Рассмотрены кинетические эффекты динамики протонов в плазмоидах с ненулевой продольной (By) компонентой магнитного поля в токовом слое (ТС) геомагнитного хвоста. Представлены результаты моделирования динамики протонов и описание механизма возникновения асимметрии плотности “север–юг”. Описан возможный механизм отвечающий за поддержание продольной компоненты магнитного поля. Проведены оценки полученных параметров и сравнение представленных результатов с наблюдениями миссии Cluster.

Космические исследования, 57, № 4, с. 243-252 (2019) | Рубрика: 18

 

Яковлев О.И., Яковлев Ю.О. «Анализ радиальных зависимостей электронной концентрации и скорости плазмы в области ускорения солнечного ветра» Космические исследования, 57, № 4, с. 253-259 (2019)

Приведены результаты экспериментальных исследований зависимостей электронной концентрации и скорости околосолнечной плазмы от гелиоцентрического расстояния, полученные в период 1970–2012 г. методом радиопросвечивания сигналами космических аппаратов для области 3–50 радиусов Солнца. Дан сравнительный анализ различных аппроксимаций этих зависимостей, и показано, что совместный анализ данных о скорости и концентрации плазмы с учетом независимости интегрального потока плазмы от гелиоцентрического расстояния позволяет найти аналитические выражения хорошо соответствующие экспериментальным данным. Представлены аналитические аппроксимации и графики зависимостей от расстояния скорости, концентрации, ускорения, силы и кинетической энергии в области ускорения солнечного ветра для низкой и умеренной солнечной активности.

Космические исследования, 57, № 4, с. 253-259 (2019) | Рубрика: 18

 

Курбасова Г.С., Вольвач А.Е., Вольвач Л.Н. «Астрономические циклы в климатических и геофизических характеристиках Крыма» Космические исследования, 57, № 4, с. 260-268 (2019)

Анализ климатических характеристик на полуострове Крым на основе суточных измерений спутниками НАСА климатических параметров за период 1983–2005 годы обнаружил ускоренное повышение (по сравнению с другими пунктами Крыма) инсоляции поверхности земли в пункте Кара-Даг и аномальное снижение температуры поверхности Земли в пункте Фонарь. По результатам частотно-временного вейвлет-анализа локальных данных об инсоляции и температуре поверхности земли выделены периодические колебания, периоды которых совпадают с астрономическими циклами, и установлена эпоха появления аномальных отклонений от общих тенденций (1990–1995 гг.). В результате анализа поправок к вертикальным деформациям поверхности земли в пункте Кацивели выделена сезонная составляющая и вычислены параметры этого колебания. Установленные в настоящей работе когерентные вариации с периодами около 10–12 и 60–70 лет обнаруживаются в различных по своей физической природе процессах и могут быть отнесены к глобальным циклам в Солнечной системе, проявление которых в климатических и геофизических локальных процессах является результатом общей тенденции к синхронизации. В этом процессе возможны появления когерентных вариаций с кратными или соизмеримыми частотами.

Космические исследования, 57, № 4, с. 260-268 (2019) | Рубрика: 18

 

Сурков В.В., Мозгов К.С. «Эффекты воздействия потоков частиц и геомагнитных вариаций на низкоорбитальные спутники сферической формы» Космические исследования, 57, № 4, с. 269-277 (2019)

Теоретически исследуется процесс образования объемного заряда в корпусе космических аппаратов под действием потоков электронов радиационных поясов Земли и других космических частиц, а также генерация индукционных токов, вызванных геомагнитными вариациями. Рассматриваются спутники сферической конфигурации типа BLITS, BLITS-M, выполненные целиком из диэлектрических материалов, а также металлический спутник WESTPAC. Относительная простота формы диэлектрического спутника позволяет получить аналитический решение задачи и рассчитать распределение полей и зарядов внутри и на его поверхности. Это решение показывает, что после установления стационарного режима заряды накапливаются, в основном, в узком слое вблизи поверхности спутника. Согласно полученным оценкам, для низких орбит напряженность электрического поля в этом слое ниже порогового значения, отвечающего пробою однородного диэлектрика в лабораторных условиях. Тем не менее, можно ожидать возникновения локальных электрических пробоев и микроразрушений в диэлектрике в периоды увеличения солнечной активности, сопровождающихся ростом потоков космических лучей. С этой точки зрения космические эксперименты, в которых наблюдалось разрушение диэлектриков при длительном воздействии облучения, можно интерпретировать как результат накопления микроразрушений по аналогии с усталостным разрушением материалов при длительных нагрузках. Для пассивных спутников типа WESTPAC, выполненных из проводящих материалов, оценивается магнитный момент индукционных токов в корпусе аппарата. Согласно этим оценкам, взаимодействие данного момента с геомагнитным полем, приводящее к прецессии оси собственного вращения спутника, наиболее существенно для геомагнитных пульсаций Pc5.

Космические исследования, 57, № 4, с. 269-277 (2019) | Рубрика: 18

 

Андрианов М.Н., Костенко В.И., Лихачев С.Ф. «Влияние тропосферы на пропускную способность линии связи "космический аппарат–наземная станция слежения"» Космические исследования, 57, № 4, с. 278-282 (2019)

Рассмотрены алгоритмы обеспечения высокой скорости и достоверности передачи данных в условиях логнормальных амплитудных флуктуаций, определяемых дифракцией Фраунгофера, на линии космический аппарат–наземная станция слежения при когерентном и некогерентном методах приема сигналов. Отмечено преимущество когерентного приема сигналов миллиметрового диапазона со случайным помехоустойчивым кодом.

Космические исследования, 57, № 4, с. 278-282 (2019) | Рубрика: 18

 

Буров А.А., Герман А.Д., Никонов В.И. «Использование метода К-средних для агрегирования масс продолговатых небесных тел» Космические исследования, 57, № 4, с. 283-289 (2019)

В рамках подхода, опирающегося на так называемый метод K-средних, изучаются возможности приближения гравитационного потенциала небесных тел нерегулярной формы в виде потенциала трех гравитирующих шаров. Такие распределения построены для астероидов (2063) Бахус, (216) Клеопатра и (433) Эрос. Выполняется сопоставление предлагаемых моделей с моделями, представленными в рамках других подходов.

Космические исследования, 57, № 4, с. 283-289 (2019) | Рубрика: 18

 

Иванов Д.С., Овчинников М.Ю., Панцырный О.А., Селиванов А.С., Сергеев А.С., Федоров И.О., Хромов О.Е., Юданов Н.А. «Угловое движение наноспутника ТНС-0 № 2 после запуска с борта Международной космической станции» Космические исследования, 57, № 4, с. 290-307 (2019)

Представлено описание пассивной магнитной системы ориентации наноспутника ТНС-0 № 2. Приведены параметры основных компонентов системы ориентации и обоснован их выбор. По телеметрическим данным с помощью обработки измерений бортовых датчиков определено пассивное угловое движение наноспутника ТНС-0 № 2 после запуска с борта МКС 17 августа 2018 г. Проведена оценка времени демпфирования начальной угловой скорости. Определена точность магнитной стабилизации после окончания переходных процессов.

Космические исследования, 57, № 4, с. 290-307 (2019) | Рубрика: 18

 

Старченко А.Е. «Оптимизация траектории выведения космического аппарата на геостационарную орбиту с целью снижения поглощенной дозы космической радиации» Космические исследования, 57, № 4, с. 308-320 (2019)

Рассматривается метод снижения дозовой нагрузки от заряженных частиц радиационных поясов Земли на многоразовый межорбитальный буксир, который выводится с низкой круговой орбиты на геостационарную орбиту с помощью ядерной электроракетной двигательной установки. Суть метода состоит в численном продолжении решения задачи оптимального быстродействия по накопленной на конец перелета дозе ионизирующей радиации. Для этого к уравнениям движения межорбитального буксира добавляется дополнительное уравнение для дозы радиации, и вводится краевое условие на дозу на правом конце. При расчете дозы использовались модели потоков заряженных частиц радиационных поясов Земли AE8/AP8 MIN, AE8/AP8 MAX и AE9/AP9. За счет изменения формы траектории выведения удалось снизить дозу радиации на 25–38% относительно траектории оптимального быстродействия. При этом время перелета увеличилось не более, чем на 7% от минимального времени выведения на геостационарную орбиту, а затраты характеристической скорости увеличились на 320–560 м/с.

Космические исследования, 57, № 4, с. 308-320 (2019) | Рубрика: 18

 

Ким В.П., Гниздор Р.Ю., Грдличко Д.П., Захарченко В.С., Коркунов М.В., Меркурьев Д.В., Попов Г.А., Шилов Е.А. «Разработка стационарного плазменного двигателя СПД-100ВТ с повышенной тягой» Космические исследования, 57, № 5, с. 323-331 (2019)

Представлены результаты исследования возможности разработки стационарного плазменного двигателя с повышенной тягой. Это исследование выполнено в научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института (НИИПМЭ МАИ) совместно с опытным конструкторским бюро “Факел” (ОКБ “Факел”) в качестве индустриального партнера. В процессе исследования были разработаны и исследованы лабораторная модель, макетный и экспериментальный образцы двигателя СПД-100ВТ, имеющего основные размеры, близкие к размерам хорошо известного серийного двигателя СПД-100, производимого ОКБ “Факел” и успешно работающего в космосе. В результате показано, что двигатель СПД-100ВТ может эффективно и длительное время работать с разрядным напряжением 300 В и мощностью до 3 кВт, обеспечивая получение тяги, более чем вдвое превышающей тягу двигателя СПД-100, тягового коэффициента полезного действия выше 60% и удельного импульса тяги – более 1800 с. Увеличение тяги достигнуто увеличением расхода ксенона через двигатель, а повышение эффективности его работы – модернизацией магнитной системы и геометрии ускорительного канала двигателя.

Космические исследования, 57, № 5, с. 323-331 (2019) | Рубрика: 18

 

Богатый А.В., Дьяконов Г.А., Семенихин С.А. «Исследования механизмов возникновения паразитного расхода рабочего тела при работе абляционного импульсного плазменного двигателя» Космические исследования, 57, № 5, с. 332-338 (2019)

Приводятся результаты спектроскопических исследования стадий электрического разряда в канале абляционного импульсного плазменного двигателя. Показано влияние начальной стадии на дальнейшее развитие разряда. Установлен доминирующий механизмом возникновения “паразитного” расхода рабочего тела при работе АИПД – ударная поверхностная ионизация рабочего тела. Приводятся результаты экспериментальных исследований зависимости тяговой эффективности и расхода от расстояния между рабочими поверхностями шашек рабочего тела АИПД.

Космические исследования, 57, № 5, с. 332-338 (2019) | Рубрика: 18

 

Плохих А.П., Важенин Н.А., Попов Г.А. «Анализ влияния электромагнитного излучения стационарных плазменных двигателей на помехоустойчивость канала связи "Земля–космический аппарат"» Космические исследования, 57, № 5, с. 339-346 (2019)

Рассматривается полный цикл исследований, связанных с получением знаний о спектрально-временных характеристиках излучения стационарных плазменных двигателей (СПД), разработкой математических и имитационных моделей такого излучения и оценками его влияния на помехоустойчивость систем космической связи. По результатам проведенного имитационного моделирования оценивается достоверность передачи информации в цифровых каналах связи Земля–КА. Исследуется зависимость вероятности битовой ошибки как функции битовых отношений сигнал-шум и сигнал-помеха от СПД. В качестве показателя помехоустойчивости канала связи в присутствии излучения СПД, рассматривается его энергетический проигрыш относительно эталонной системы. Проводятся расчеты энергетического потенциала радиолиний дальнего и ближнего космоса. Оценивается энергетический проигрыш радиолиний на трассе Земля–Марс и в пределах геостационарной орбиты. Даются рекомендации по снижению влияния излучения СПД.

Космические исследования, 57, № 5, с. 339-346 (2019) | Рубрика: 18

 

Константинов М.С. «Сравнительный проектно-баллистический анализ использования химической и электроракетной двигательных установок в проекте солнечного зонда» Космические исследования, 57, № 5, с. 347-360 (2019)

Анализируется возможность реализации проекта солнечного зонда с выведением исследовательского КА на систему гелиоцентрических орбит с относительно малым радиусом перигелия и достаточно большим наклонением к солнечному экватору (наклонение последней гелиоцентрической орбиты к плоскости солнечного экватора должно быть не менее 30°). Проведен сравнительный проектно-баллистический анализ возможности использования химической и электроракетной двигательных установок (ЭРДУ) при выведении КА на рассматриваемую систему гелиоцентрических орбит. Анализируемые транспортные системы предполагают использование ракеты-носителя “Союз-2.1б” и химического разгонного блока “Фрегат” при старте КА от Земли. Двигательные установки собственно КА различны. В одном случае используется химическая двигательная установка, в другом – солнечная электроракетная двигательная установка на базе одного стационарного плазменного двигателя типа СПД-140. Время выведения КА на последнюю гелиоцентрическую орбиту рассматриваемой системы орбит ограничено сверху пятью годами. Показано, что использование ЭРДУ позволяет значительно увеличить массу КА на рабочих орбитах (с 910 до 1600 кг).

Космические исследования, 57, № 5, с. 347-360 (2019) | Рубрика: 18

 

Орлов А.А. «Методика оптимизации траекторий межпланетных перелетов с гравитационными маневрами при использовании двигателей малой тяги» Космические исследования, 57, № 5, с. 361-372 (2019)

Предлагается методика поиска оптимальных траекторий с гравитационными маневрами (ГМ) для межпланетных перелетов космических аппаратов (КА) с электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ). При этом используется непрямой метод оптимизации. Отличительной особенностью данной методики является объединение условий оптимальности в точке гравитационного маневра в рамках одной краевой задачи для двух случаев, когда высота пролетной гиперболы при гравитационном маневре меньше или равна максимальной. Такой подход позволяет существенно сократить объем необходимых вычислений при проведении оптимизации межпланетных траекторий КА, включающих гравитационные маневры. При этом рассматривается сквозная оптимизация траектории с анализом полного набора условий оптимальности в точке гравитационного маневра. Эффективность предлагаемого подхода демонстрируется на примере оптимизации межпланетных траекторий от Земли к Меркурию с гравитационным маневром у Венеры и от Земли к Юпитеру с гравитационным маневром у Земли.

Космические исследования, 57, № 5, с. 361-372 (2019) | Рубрика: 18

 

Петухов В.Г. «Применение угловой независимой переменной и ее регуляризирующего преобразования в задачах оптимизации траекторий с малой тягой» Космические исследования, 57, № 5, с. 373-385 (2019)

Рассматривается целесообразность использования истинной долготы или связанного с ней угла в качестве независимой переменной в задачах оптимизации многовитковых траекторий космических аппаратов с малой тягой. Вводится вспомогательная долгота, которая используется в дальнейшем в качестве новой независимой переменной вместо времени. Показано преимущество использования вспомогательной долготы в качестве независимой переменной в задаче оптимизации траекторий с фиксированной угловой дальностью и оптимальным временем перелета. Рассмотрены задачи оптимизации траекторий космических аппаратов с идеально-регулируемым двигателем ограниченной мощности и двигателем ограниченной тяги с постоянной скоростью истечения. Рассмотрена возможность улучшения сходимости методов решения задач оптимизации траекторий с двигателем ограниченной тяги за счет совместного использования сглаживающей аппроксимации релейной функции переключения тяги и регуляризирующего преобразования независимой переменной, растягивающего ее значения в окрестности моментов переключения тяги. На основе полученных результатов предложен метод решения задач оптимизации многовитковых перелетов, представлены численные примеры его использования.

Космические исследования, 57, № 5, с. 373-385 (2019) | Рубрика: 18

 

Старченко А.Е. «Минимизация деградации трехкаскадных солнечных батарей космического аппарата при выведении на геостационарную орбиту» Космические исследования, 57, № 5, с. 386-400 (2019)

Рассматривается метод снижения радиационной деградации солнечных батарей (СБ) космического аппарата при комбинированном выведении на геостационарную орбиту с помощью разгонного блока и электроракетной двигательной установки. Суть метода состоит в оптимизации формы траектории перелета и аргумента перигея промежуточной орбиты. Применяется принцип максимума к задаче оптимизации электрической мощности СБ на конец пятнадцатилетнего срока активного существования (САС). Для этого к уравнениям движения КА добавляется уравнение для текущей мощности СБ и ограничение на эту мощность на конец САС. Явно получено решение сопряженного к мощности СБ уравнения. Расчет радиационной деградации СБ проведен с помощью моделей потоков заряженных частиц радиационных поясов Земли AE8 MAX и AP8 MAX. При оптимизации учтена вторая зональная гармоника в разложении гравитационного потенциала притяжения Земли. Удалось увеличить мощность СБ на конец САС на 0.16–0.66% от мощности СБ на начало перелета в зависимости от параметров промежуточных орбит. Дополнительные затраты характеристической скорости увеличились относительно траекторий оптимального быстродействия на 13–1087 м/с в зависимости от параметров промежуточных орбит.

Космические исследования, 57, № 5, с. 386-400 (2019) | Рубрика: 18

 

Подгорный И.М., Подгорный А.И. «Физический механизм солнечной вспышки, основанный на накоплении энергии в магнитном поле токового слоя в солнечной короне» Космические исследования, 57, № 6, с. 403-422 (2019)

Во время солнечной вспышки за несколько десятков минут освобождается магнитная энергия ∼1032 эрг. Неизменность магнитного поля на солнечной поверхности во время вспышек доказывает появление вспышки в короне. Анализ динамики электронной температуры солнечной атмосферы дает независимое доказательство коронального происхождения вспышки. Появление вспышки в короне объясняется освобождением энергии, накопленной в магнитном поле токового слоя. Для исследования вспышечной ситуации проводилось численное МГД моделирование над реальной активной областью. Результаты моделирования показали появление токового слоя, положение которого совпадает с положением наблюдаемого источника теплового рентгеновского излучения. Разработана методика проведения расчетов в реальном масштабе времени. Основываясь на механизме освобождения энергии в токовом слое предложена электродинамическая модель солнечной вспышки, объясняющая ее основные наблюдаемые проявления. Источники жесткого рентгеновского излучения появляются вследствие торможения в нижних плотных слоях солнечной атмосферы пучков электронов, ускоренных в продольных токах. Ускорение солнечных космических лучей происходит в токовом слое электрическим полем E=–V×B/c, а не в ударных волнах.

Космические исследования, 57, № 6, с. 403-422 (2019) | Рубрика: 18

 

Обридко В.Н., Бадалян О.Г. «Солнечнaя корона как индикатор дифференциального вращения подфотосферных слоев» Космические исследования, 57, № 6, с. 423-429 (2019)

Ранее авторами предложили метод использования магнитного поля короны как неявного трассера для изучения дифференциального вращения солнечной короны. Практически, в настоящее время это единственная возможность изучения вращения Солнца на больших гелиоцентрических расстояниях вплоть до поверхности источника. В данной работе расчеты магнитного поля в короне были распространены на больший временной интервал, до 31.XII.2015. Показано, что солнечная корона вращается дифференциально на всех гелиоцентрических расстояниях от основания короны до поверхности источника. С увеличением расстояния степень дифференциальности уменьшается. По мере приближения к поверхности источника вращение короны постепенно приближается к твердотельному, но даже на больших расстояниях остается слабо дифференциальным. Предполагается, что дифференциальное вращение короны отражает вращение глубоких подфотосферных слоев. В таком случае изменение характеристик вращения короны может быть использовано как индикатор дифференциального вращения подфотосферных слоев. Сопоставлено изменение характеристик вращения короны с расстоянием с данными, полученными методами гелиосейсмологии. Получено удовлетворительное соответствие с данными гелиосейсмологии. Изучена вариация дифференциального вращения подфотосферных слоев с фазой цикла.

Космические исследования, 57, № 6, с. 423-429 (2019) | Рубрика: 18

 

Загайнова Ю.С., Файнштейн В.Г. «Сравнение особенностей генерации КВМ, движущихся в поле зрения коронографов LASCO с различной скоростью» Космические исследования, 57, № 6, с. 430-439 (2019)

Работа направлена на получение ответа на следующий вопрос: существуют ли принципиальные различия в генерации регистрируемых в поле зрения коронографов LASCO корональных выбросов массы (КВМ) с различными скоростями, прежде всего с маленькими и большими. К быстрым КВМ условно были отнесены выбросы массы, линейная проекционная скорость которых в поле зрения LASCO составляет >1500 км/с, к медленным – ≤600 км/с. КВМ с от 600 до 1500 км/с мы отнесли к выбросам массы с промежуточными скоростями. Результаты анализа приводим на примере трех событий КВМ типа гало (быстрого, медленного и движущегося с промежуточной скоростью) с источниками в пятенных группах, удаленных от центра солнечного диска не более чем на 45°. Для анализа использовали данные телескопов SDO/AIA и инструмента SDO/HMI, а также коронографов LASCO С2 и С3. Сопоставлены свойства активных областей, в которых возникли КВМ с разными скоростями. Сопоставлены морфологические особенности формирования отобранных выбросов массы по наблюдениям в линиях крайнего ультрафиолета и особенности их кинематики. С использованием данных векторных измерений фотосферного магнитного поля инструментом SDO/HMI над областями формирования КВМ в нелинейном бессиловом приближении рассчитаны распределения магнитного поля с высотой. Анализ этих распределений показал, что до начала связанной с КВМ вспышки быстрота изменения поля с высотой над местом генерации КВМ заметно отличается для всех отобранных событий.

Космические исследования, 57, № 6, с. 430-439 (2019) | Рубрика: 18

 

Ефимов А.И., Луканина Л.А., Смирнов В.М., Чашей И.В., Бёрд М.К., Петцольд М. «Возмущенные потоки во внутреннем солнечном ветре и вблизи орбиты Земли» Космические исследования, 57, № 6, с. 440-450 (2019)

Выбросы корональной массы из активных областей на Солнце могут наблюдаться как серии разнесенных во времени индивидуальных событий во внутреннем солнечном ветре и околоземной плазме. С целью поиска таких событий проведен анализ данных экспериментов двухчастотного радиозондирования солнечного ветра сигналами КА Rosetta и Mars Express. В циклах экспериментов, выполненных в 2010 и 2011 гг., измерялись флуктуации частоты сигналов X- и S-диапазонов. Проведено сравнение временных вариаций уровня флуктуаций частоты, измеряемых во внутреннем солнечном ветре, с временными вариациями средних параметров плазмы, зарегистрированных вблизи орбиты Земли. Благодаря тому, что циклы радиозондирования имели достаточно большую длительность, удалось зафиксировать события, в которых значительные усиления флуктуаций частоты во внутреннем солнечном ветре и возрастания концентрации плазмы вблизи орбиты Земли связаны со вспышечными процессами в одной и той же активной области на Солнце. При этом усиления флуктуаций частоты на восточном лимбе происходят раньше, чем у орбиты Земли, а на западном – позже. Временной сдвиг для западного лимба оказывается меньше, чем для восточного. Знак временного сдвига и соотношения между его численными значениями обусловлены перемещением активной области относительно центрального меридиана за счет вращения Солнца.

Космические исследования, 57, № 6, с. 440-450 (2019) | Рубрика: 18

 

Рязанцева М.О., Рахманова Л.С., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Чесалин Л.С. «Мелкомасштабные флуктуации плазмы солнечного ветра в быстрых и медленных потоках» Космические исследования, 57, № 6, с. 451-460 (2019)

Проведено сравнение характеристик мелкомасштабных флуктуаций потока ионов по измерениям на космическом аппарате СПЕКТР-Р в медленных и быстрых потоках солнечного ветра. Отдельно рассматриваются быстрые квазистационарные течения и быстрые возмущенные потоки, связанные с транзиентными явлениями в солнечной короне. Использование данных прибора БМСВ с высоким временным разрешением позволяет провести анализ плазменных флуктуаций в широком диапазоне масштабов, в том числе на малых масштабах, где значительный вклад могут вносить кинетические эффекты. В работе показано, что характер мелкомасштабных флуктуаций может существенно отличаться в быстрых потоках с одинаковой средней скоростью, но имеющих различную природу.

Космические исследования, 57, № 6, с. 451-460 (2019) | Рубрика: 18

 

Рахманова Л.С., Рязанцева М.О., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Чесалин Л.С. «Влияние характеристик турбулентности плазмы солнечного ветра на свойства турбулентного каскада в магнитослое» Космические исследования, 57, № 6, с. 461-468 (2019)

Космическая плазма является естественной лабораторией для изучения турбулентности в широком диапазоне масштабов. Быстрые измерения потока ионов прибором БМСВ на спутнике Спектр-Р дают возможность исследовать характеристики турбулентности плазмы солнечного ветра и магнитослоя на ионных и субионных масштабах. В данной работе анализируется, каким образом характеристики турбулентного каскада на указанных масштабах в магнитослое зависят от характеристик турбулентности плазмы солнечного ветра перед околоземной ударной волной. Анализируются несколько пересечений спутником Спектр-Р околоземной ударной волны. Проводится сравнение форм спектров флуктуаций потока ионов и показателей степенных функций, которыми описываются спектры на кинетических и магнитогидродинамических масштабах перед и за околоземной ударной волной. Показано, что непосредственно за околоземной ударной волной на магнитогидродинамических масштабах происходит отклонение спектров от вида, предсказываемого теориями развитой турбулентности и наблюдающегося в солнечном ветре. Такая особенность спектров свидетельствует о перераспределение энергии в турбулентном каскаде непосредственно за околоземной ударной волной. На кинетических масштабах за фронтом околоземной ударной волны, как правило, наблюдаются более крутые спектры, чем в солнечном ветре, однако их наклон определяется свойствами турбулентного каскада в набегающем потоке. Показано, что наиболее сильное различие между характеристиками турбулентности перед и за околоземной ударной волной наблюдается в периоды течения солнечного ветра, ассоциированные с областями сжатия перед межпланетными проявлениями корональных выбросов массы.

Космические исследования, 57, № 6, с. 461-468 (2019) | Рубрика: 18

 

Деминов М.Г., Деминова Г.Ф. «Свойства ионосферы в период экстремальной бури» Космические исследования, 57, № 6, с. 469-476 (2019)

На основе анализа данных критической частоты F2-слоя foF2 ионосферной станции Иркутск для периода экстремальной бури 13–15.III.1989 установлено, что индекс геомагнитной активности aa является более адекватным, чем ap, индикатором этой активности для foF2 в период максимума экстремальной бури. Это связано с существованием верхнего предела изменения ap=400, что накладывает определенные ограничения на использование индекса ap для экстремальных событий. В начальный период восстановительной фазы данной бури происходило стремительное уменьшение геомагнитной активности. В этот период наблюдалось сильное отклонение экспериментальных значений foF2 от значений, вычисленных по полуэмпирической модели, в которой учтены зависимости температуры и состава термосферы от геомагнитной активности с помощью модели атмосферы NRLMSISE-00. Предположено, что это могло быть связано c эффектами возмущения скорости термосферного ветра из-за быстрого уменьшения геомагнитной активности. Данное предположение является скорее качественным и требует специального исследования.

Космические исследования, 57, № 6, с. 469-476 (2019) | Рубрика: 18

 

Ермолаев Ю.И. «Оценка размера электрического тока с повышенным содержанием гелия внутри магнитного облака» Космические исследования, 57, № 6, с. 477-478 (2019)

В ранней работе на основе данных базы измерений солнечного ветра OMNI и каталога крупно-масштабных явлений солнечного ветра (ftp://ftp.iki.rssi.ru/pub/omni) было показано, что магнитные облака содержат электрический ток с повышенным содержанием ионов гелия в центре интервала события, в то время как в Ejecta такие структуры не наблюдаются. Из простых геометрических соображений получена верхняя оценка размера сечения электрического тока, равная ∼10% от линейного размера сечения магнитного облака.

Космические исследования, 57, № 6, с. 477-478 (2019) | Рубрика: 18

 

Мартинес-Беденко В.А., Пилипенко В.А., Федоров Е.Н., Нахайо Э., Яйзенгау Э. «Низкоширотные Pi2 волны по наблюдениям на спутниках SWARM и наземных станциях» Космические исследования, 58, № 1, с. 5-15 (2020)

Рассмотрены волновые возмущения геомагнитного поля типа Pi2 (периоды 1–2 мин), зарегистрированные одновременно магнитометрами на низкоширотных станциях в Африке и на низкоорбитальных спутниках SWARM как во время начала суббури, так и в не-суббуревые периоды. В ночное время волны Pi2 в верхней ионосфере и на Земле почти одинаковы по амплитуде и синфазны. Эти волны на спутнике в основном проявляются в продольной (вдоль геомагнитного поля) и радиальной магнитных компонентах. Сравнение результатов наблюдений с моделью взаимодействия МГД волн с системой ионосфера–атмосфера–Земля показывает, что ночные низкоширотные сигналы Pi2 создаются магнитосферными быстрыми магнитозвуковыми волнами, проходящими при распространении к Земле через область непрозрачности. Результаты аналитических оценок и численное моделирование согласуются со свойствами Pi2 сигналов, зарегистрированных в верхней ионосфере и на Земле.

Космические исследования, 58, № 1, с. 5-15 (2020) | Рубрика: 18

 

Григорьев Г.Ю., Лагутин А.С., Набиев Ш.Ш., Васильев А.А., Орлов О.И., Мухамедиева Л.Н., Синяк Ю.Е., Пахомова А.А., Родин А.В., Семенов В.М., Малашевич С.В., Зуев Б.К., Филоненко В.А., Кирсанов Д.О., Ставровский Д.Б. «Мониторинг состава воздуха и воды при длительных и межпланетных космических полетах» Космические исследования, 58, № 1, с. 16-26 (2020)

Обоснованы концепция и стратегия мониторинга химического состава атмосферы и качества оборотной воды пилотируемых космических аппаратов, которая может быть использована при осуществлении длительных и межпланетных полетов. Сформулированы основные факторы риска изменения состава атмосферы и состава оборотной воды при межпланетных космических полетах. Описан перспективный вариант аналитического комплекса для оперативного контроля качества воздуха и воды на пилотируемых космических аппаратах, учитывающий эти факторы риска. Предложено одновременное использование в этом комплексе нескольких методов газового анализа с целью обеспечить частичное перекрытие номенклатуры детектируемых веществ по особо важным (критичным) веществам. Мониторинг качества оборотной воды в комплексе осуществляется двумя приборами: для измерения содержания суммарного углерода и анализа ионного состава воды.

Космические исследования, 58, № 1, с. 16-26 (2020) | Рубрика: 18

 

Ивашкин В.В., Гуо П., Стихно К.А. «Исследование характеристик вероятной области соударения астероида Апофис с Землей в 2036 г.» Космические исследования, 58, № 1, с. 27-39 (2020)

Определено и исследовано возможное место соударения опасного астероида Апофис с Землей в 2036 г. Разработаны алгоритмы для поиска всего вероятного множества попадающих в Землю траекторий астероида Апофис с помощью методов Монте-Карло и градиентного спуска. Для данного множества произведен поиск нескольких вероятных семейств столкновительных с Землей в 2036 г. траекторий астероида, соответствующих подмножествам значений перигейного расстояния орбиты Апофиса от минимально возможного расстояния, ∼2069 км, до максимального, соответствующего касанию поверхности Земли, ∼6376 км. Получено отображение всего множества попадающих траекторий на поверхность Земли, а также построена на карте мира столкновительная полоса. Изучены особенности этой зоны соударения и свойства столкновительных траекторий Апофиса. Дано сравнение результатов данного исследования с другими работами.

Космические исследования, 58, № 1, с. 27-39 (2020) | Рубрика: 18

 

Игнатов А.И., Сазонов В.В. «Стабилизация режима гравитационной ориентации искусственного спутника Земли электромагнитной системой управления» Космические исследования, 58, № 1, с. 40-48 (2020)

Показана возможность стабилизации режима гравитационной ориентации массивного искусственного спутника Земли механическим моментом, создаваемым электромагнитами, взаимодействующими с магнитным полем Земли. В качестве примера рассматривается управление вращательным движением спутника типа Бион М-1 и Фотон М-4. Управление осуществляется за счет изменения токов в электромагнитах. Рассмотрен закон управления, обеспечивающий гашение возмущенного движения спутника и стабилизацию его в режиме гравитационной ориентации. Чтобы сформировать этот закон, достаточно иметь показания трехосного магнитометра и датчика угловой скорости. Эффективность закона управления проверена посредством математического моделирования движения спутника относительно центра масс под действием гравитационного и аэродинамического моментов, а также момента, создаваемого электромагнитами.

Космические исследования, 58, № 1, с. 40-48 (2020) | Рубрика: 18

 

Смульский И.И. «Периодические орбиты N тел на сфере» Космические исследования, 58, № 1, с. 49-60 (2020)

Рассмотрены гравитационные взаимодействия N тел, которые образуют распределенную по сфере структуру. Разработаны метод и программа создания таких структур на основании точного решение задачи осесимметричного взаимодействия N тел. Выполнены исследования по созданию структур, и изучена их динамика и эволюция. На этой основе объяснена динамика и эволюция шаровых звездных скоплений.

Космические исследования, 58, № 1, с. 49-60 (2020) | Рубрика: 18

 

Воеводин П.С., Заболотнов Ю.М. «Анализ динамики и выбор параметров электродинамической космической тросовой системы, работающей в режиме генерации тяги» Космические исследования, 58, № 1, с. 61-72 (2020)

Анализируется динамика электродинамической космической тросовой системы, работающей в режиме генерации тяги, на околоземной орбите. Для описания движения тросовой системы относительно центра масс используются математические модели различной сложности без учета и с учетом упругих колебаний невесомого и весомого проводящего ток троса, на который в магнитном поле Земли действует распределенная нагрузка от сил Ампера. Тросовая система предназначена для изменения параметров орбит малых космических аппаратов и наноспутников. Анализируются эволюционные движения системы вокруг центра масс при изменении ее параметров и силы тока. Установлено, что поведение системы в существенной степени зависит от знака момента силы Ампера относительно центра масс системы. Для оценки изменения орбитальных параметров используется система дифференциальных уравнений в оскулирующих элементах, для которой применяется процедура усреднения. Для достаточно малых величин тока получено аналитическое решение усредненной системы, позволяющее произвести предварительный выбор параметров тросовой системы. Результаты вычислений по упрощенным моделям сравниваются с численными расчетами, проведенными по модели с распределенными параметрами, в которой трос представляется совокупностью материальных точек.

Космические исследования, 58, № 1, с. 61-72 (2020) | Рубрика: 18

 

Айпанов Ш.А., Жакыпов А.Т. «Метод разделения переменных и его применение для задачи оптимального разворота космического аппарата» Космические исследования, 58, № 1, с. 73-84 (2020)

Для кватернионной модели космического аппарата рассмотрена задача оптимального разворота в пространстве за фиксированный интервал времени. Требуется перевести КА из заданного начального состояния в желаемое конечное положение при условии ограниченности управления. В качестве примера рассмотрены случаи, когда целевой функционал имеет смысл минимизации расхода топлива или затрат на управление. Искомое управление найдено с использованием принципа максимума Понтрягина и метода квазилинеаризации. Для решения возникающей при этом двухточечной краевой задачи (ДТКЗ) предложен метод разделения фазовых и сопряженных переменных. Применение аналитического подхода для решения ДТКЗ позволяет повысить точность вычислений и сократить затраты компьютерного времени.

Космические исследования, 58, № 1, с. 73-84 (2020) | Рубрика: 18

 

Лукьянова Р.Ю. «Экстремальные продольные токи во время магнитных бурь 24-го солнечного цикла: март 2015 г. и сентябрь 2017 г.» Космические исследования, 58, № 2, с. 89-102 (2020)

Представлены характеристики продольных токов (ПТ), полученные из наблюдений спутников SWARM во время двух сильных магнитных бурь 16–19.III.2015 г. и 6–9.IX. 2017 г. Бури сопровождались суббурями большой интенсивности. Спутники пересекали вечерний, полуденный, пред- и после полуночный секторы MLT. Показано, что изменения плотности ПТ и широтного положения экваториальных границ ПТ контролируются как развитием бури, так и в значительной степени – суббуревой активностью. На пике суббури средние плотности втекающих и вытекающих ПТ, достигают 3–4 μА/м2, в то время как невозмущенный уровень составляет около 0.2 μА/м2. Минимальная широта экваториальных границ ПТ ограничена 50° MLat. Крупномасштабные ПТ состоят из мелкомасштабных нитевидных структур с высокой плотностью тока, которые всегда присутствуют в наблюдениях SWARM. Мелкомасштабные пиковые токи с плотностью 50–100 μА/м2 появляются в периоды общего повышения плотности во время активации суббурь. Локальные повышения концентрации и температуры электронов, показывают, что токовая структура может быть связана с мезомасштабной дискретной авроральной дугой.

Космические исследования, 58, № 2, с. 89-102 (2020) | Рубрика: 18

 

Вольвач А.Е., Курбасова Г.С. «Сезонные колебания в локальных деформациях и инсоляции поверхности Земли» Космические исследования, 58, № 2, с. 103-110 (2020)

Исследуется спектральная структура и тенденции в изменении локальных не смоделированных деформаций земли в пункте “Симеиз”. В радиоинтерферометрических временных рядах наблюдений дополнений к деформациям поверхности земли, проводимых в рамках Международных проектов, в пункте “Симеиз” обнаружены и смоделированы периодические составляющие. Амплитуда наиболее значимой сезонной составляющей равна 3.34 мм. С помощью частотно-временного вейвлет-преобразования получена информация о временной локализации и изменениях мощности и частоты колебаний за период с 1980 по 2014 гг. Обнаружены эффекты регулярных солнечных и геодинамических колебаний в спутниковых данных об инсоляции падающей на поверхность земли в пункте Кара-Даг за период с 1983.5 по 2005.5 гг. Определены параметры сезонной составляющей. Обсуждаются возможные причины роста амплитуды сезонной составляющей.

Космические исследования, 58, № 2, с. 103-110 (2020) | Рубрика: 18

 

Горькавый Н.Н. «Лимбовые космические наблюдения искусственных аэрозольных облаков» Космические исследования, 58, № 2, с. 111-116 (2020)

Лимбовый сенсор LP/OMPS спутника Suomi (NASA/NОАА) обладает высокой чувствительностью к наличию аэрозоля в стратосфере и мезосфере на высотах до 15 до 90 км и легко регистрирует, в частности, аэрозольный слой Юнге, а также стратосферные и мезосферные полярные облака и атмосферные следы крупных болидов. В настоящей статье рассматриваются случаи наблюдения лимбовым сенсором Suomi аэрозольных следов, которые оставляют на высотах 30–65 км взлетающие ракеты. В ряде случаев аэрозольный след ракеты отслеживался в течение нескольких дней, что позволяет использовать такие облака как маркеры для анализа ветрового переноса в стратосфере. Иногда наблюдались облака не только возле точки старта, но и на значительном расстоянии от нее, в направлении взлета спутника. За этот феномен может отвечать баллистический перенос аэрозольных облаков: частицы несгоревшего топлива ракеты-носителя, образующиеся на высотах ∼100 км, обладают скоростью, меньшей, чем первая космическая, но достаточной, чтобы облако прошло по суборбитальной траектории и снова вернулось в атмосферу на расстоянии в тысячи километров от космодрома. Эффективность наблюдений аэрозольных облаков, как естественных, так и искусственных, может быть увеличена с помощью лимбового сенсора с большим количеством точек наблюдения, распределенных по всему горизонту.

Космические исследования, 58, № 2, с. 111-116 (2020) | Рубрика: 18

 

Миронов В.В., Усовик И.В. «Ретроспектива проблемы космического мусора. Часть 1. Техногенное засорение космического пространства и средства его контроля» Космические исследования, 58, № 2, с. 117-130 (2020)

Проведен обзор последних журнальных и книжных публикаций по проблемам техногенного засорения околоземного космического пространства и методам их разрешения. По итогам публикаций в обзоре анализируются международные стандарты, приводится классификация космического мусора, анализируются основные источники образования космического мусора и методы очищения пространства от мусора, дается оценка эволюции техногенного засорения низких околоземных орбит, реализация процесса удаления космического мусора. Проанализированы работы по моделированию космических технических систем, предназначенных для регистрации и оценивания потоков космического мусора на орбитах космических аппаратов.

Космические исследования, 58, № 2, с. 117-130 (2020) | Рубрика: 18

 

Добрица Д.Б., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. «Исследование эффективности сеточных гофрированных экранов для защиты космических аппаратов от воздействия метеорно-техногенных частиц» Космические исследования, 58, № 2, с. 131-137 (2020)

Высокие скорости соударения и ограничения по весу предъявляют серьезные требования при проектировании противометеорной защиты космических аппаратов. В работе на основании результатов численного моделирования подтверждена высокая эффективность гофрированных сеточных противометеорных защитных экранов по сравнению с обычными экранами из металлических сеток.

Космические исследования, 58, № 2, с. 131-137 (2020) | Рубрика: 18

 

Ивашкин В.В., Аньци Лан «Построение оптимальных траекторий для экспедиции Земля–астероид–Земля при полете с большой тягой» Космические исследования, 58, № 2, с. 138-148 (2020)

Построены и проанализированы оптимальные траектории экспедиции к “опасному” астероиду Апофис, предназначенной для изучения астероида, взятия образцов его грунта и возвращения на Землю. Использована схема полета с применением химических двигательных установок “большой” тяги. Для полета к астероиду в 2019–2022 гг. с общей продолжительностью экспедиции до двух лет получены оптимальные по полезной массе трехимпульсные траектории КА. Показана принципиальная возможность осуществления космической экспедиции Земля–Апофис–Земля на основе ракет-носителей (РН) типа “Союз” и разгонного блока “Фрегат” при полете в 2019–2022 гг.

Космические исследования, 58, № 2, с. 138-148 (2020) | Рубрика: 18

 

Евдокимов С.Н., Климанов С.И., Корчагин А.Н., Микрин Е.А., Самотохин А.С., Сихарулидзе Ю.Г., Тучин А.Г. «Модификация терминального алгоритма управления спуском при возвращении от луны применительно к "усиленным" возмущениям» Космические исследования, 58, № 2, с. 149-164 (2020)

Рассматривается задача приведения в заданный район посадки возвращаемого от Луны аппарата в условиях действия “усиленных” возмущающих факторов. Разработанный ранее терминальный алгоритм управления спуском с околоземной орбиты существенно доработан применительно к рикошетирующим траекториям с двумя погружениями в атмосферу Земли для выполнения заданных ограничений по точности посадки, перегрузке и расходу топлива. Модифицированная версия алгоритма включает “раздельную” логику адаптации к фактическим условиям движения с измерением компонент кажущегося ускорения. Достоверность полученных результатов подтверждена большим объемом статистических испытаний.

Космические исследования, 58, № 2, с. 149-164 (2020) | Рубрика: 18

 

Иванюхин А.В., Петухов В.Г. «Низкоэнергетические квазиоптимальные траектории с малой тягой к точкам либрации и гало-орбитам» Космические исследования, 58, № 2, с. 165-176 (2020)

Рассматривается задача расчета прямых и низкоэнергетических траекторий космического аппарата с малой тягой к точкам либрации системы Земля–Луна и на гало-орбиты вокруг них. Предлагается метод решения задачи, заключающийся в вычислении устойчивых многообразий точек либрации или гало-орбит и расчете траекторий перелета космического аппарата с малой тягой с начальной круговой околоземной орбиты в заданную точку этого многообразия с использованием квазиоптимального управления с обратной связью. При фиксированной конечной массе космического аппарата, последний этап вычислений сводится к решению задачи Коши. Приводятся численные примеры расчета прямых и низкоэнергетических траекторий перелета к точкам либрации и на гало-орбиты с оптимизацией точки выхода на устойчивые многообразия для низкоэнергетических перелетов.

Космические исследования, 58, № 2, с. 165-176 (2020) | Рубрика: 18

 

Губенко В.Н., Кириллович И.А. «Связь наклонных спорадических Е-слоев и мелкомасштабных атмосферных волн в ионосфере Земли» Космические исследования, 58, № 3, с. 179-190 (2020)

Разработан новый метод определения характеристик внутренних атмосферных волн, базирующийся на использовании наклонных спорадических Е-слоев ионосферы Земли в качестве детектора. Метод основан на том, что внутренняя волна, распространяющаяся через изначально горизонтальный спорадический E-слой, вызывает вращение градиента плотности плазмы в направлении волнового вектора, что приводит к установлению плоскости ионизации слоя, параллельно фазовому фронту волны. Разработанный метод позволяет исследовать взаимосвязи между мелкомасштабными внутренними волнами и спорадическими Е-слоями в ионосфере Земли и существенно расширяет возможности традиционного радиозатменного мониторинга атмосферы. Найдено, что исследуемые внутренние атмосферные волны имеют периоды от 35 до 46 мин и вертикальные фазовые скорости от 1.2 до 2.0 м/с, что хорошо согласуется с результатами независимых экспериментов и данными моделирования спорадических Е-структур на высоте ∼100 км в полярной шапке Земли.

Космические исследования, 58, № 3, с. 179-190 (2020) | Рубрика: 18

 

Мирошниченко Л.И., Ли Ч., Янке В.Г. «Малые наземные возрастания солнечных космических лучей в 24-ом цикле солнечной активности» Космические исследования, 58, № 3, с. 191-198 (2020)

Представлены первые (предварительные) результаты систематического поиска малых наземных возрастаний солнечных космических лучей (СКЛ) в 24-м цикле солнечной активности. Поиск проводится по данным мировой сети нейтронных мониторов с учетом результатов прямых спутниковых измерений. Исходное предположение состоит в том, что такие возрастания указывают на возможное ускорение солнечных частиц на ударных волнах, которые генерируются выбросами коронального вещества. Решающим аргументом для проверки гипотезы может служить форма интегрального спектра ускоренных частиц по наблюдениям на нейтронных мониторах и измерениям на околоземных космических аппаратах. Изучение спектров свидетельствуют об информативности нашего подхода для лучшего понимания свойств источников СКЛ.

Космические исследования, 58, № 3, с. 191-198 (2020) | Рубрика: 18

 

Морозов В.М., Каленова В.И. «Управление спутником при помощи магнитных моментов: управляемость и алгоритмы стабилизации» Космические исследования, 58, № 3, с. 199-207 (2020)

Рассматривается стабилизация относительного равновесия спутника на круговой орбите, снабженного магнитной системой ориентации. Показано, что линеаризованная система уравнений движения относится к специальному классу линейных нестационарных систем, приводимых к стационарным. На основе приведенной стационарной системы исследована управляемость и построены работоспособные алгоритмы стабилизации. Проведено моделирование, подтверждающее эффективность предложенной методики.

Космические исследования, 58, № 3, с. 199-207 (2020) | Рубрика: 18

 

Сидняев Н.И., Климова Н.С. «Изменение поверхностных и объемных свойств космического аппарата при адсорбции и рекомбинация атомов кислорода и азота» Космические исследования, 58, № 3, с. 208-222 (2020)

Изучается влияние космического пространства на поверхность космических аппаратов. Показано, что от длительного пребывания в космическом вакууме также заметно меняются механические (объемные и поверхностные), оптические и другие характеристики материалов космических аппаратов. При предельно низких давлениях в космическом вакууме наружные и внутренние поверхности раздела в материалах могут нарушаться, в результате возникают либо микроскопические поверхностные трещины, либо внутренняя коррозия. Показано, что объемно-механические свойства материалов (усталостная прочность и т.д.) претерпевают изменения и вследствие изменений свойств поверхностных слоев. Причем ощутимое воздействие космического вакуума на механические свойства материалов космических аппаратов возникают в результате отсутствия окисных и других поверхностных защитных пленок. Вследствие исчезновения защитных газовых и окисных пленок, а также в результате сублимации поверхностных слоев на толщину, близкую к длинам волн электромагнитного излучения, меняется шероховатость поверхностей и как следствие их оптические характеристики (в частности, степень поглощения солнечного излучения и степень черноты). При орбитальном движении в достаточно плотных слоях верхней атмосферы Земли, а также под действием бомбардировки заряженными частицами космической радиации может происходить сильное плазмохимическое разрыхление материала поверхностей космических аппаратов и его распыление в окружающее пространство. Этот процесс особенно проявляется для передних (по ходу движения) частей космических аппаратов. Изложен метод, используемый для описания динамики взаимодействия атомарного кислорода, сталкивающегося с поверхностью диоксида кремния. Показано воздействие космического вакуума на материалы. Особое внимание уделено явлению аккомодации низкоорбитальных спутниковых систем, использованию информации, получаемой со спутников.

Космические исследования, 58, № 3, с. 208-222 (2020) | Рубрика: 18

 

Широбоков М.Г., Трофимов С.П. «Перелеты с малой тягой на окололунные орбиты с гало-орбит вокруг лунных точек либрации L1 и LКосмические исследования, 58, № 3, с. 223-234 (2020)

Работа посвящена поиску окололунных орбит, доступных при сходе вдоль неустойчивого инвариантного многообразия гало-орбит вокруг лунных точек либрации L1 и L2. Предполагается, что космический аппарат оснащен двигателем малой тяги. Рассматриваются два уровня реактивного ускорения из типичного диапазона реактивных ускорений малых космических аппаратов с двигателями малой тяги. Работа состоит из двух частей: поиск оскулирующих окололунных орбит, получающихся при пассивном движении от гало-орбит; стабилизация орбит силой тяги, направленной против скорости аппарата. Найдены множества гало-орбит, сход с которых вдоль неустойчивого многообразия позволяет достичь полярных и околополярных орбит. Задача решается в рамках модели круговой ограниченной задачи трех тел.

Космические исследования, 58, № 3, с. 223-234 (2020) | Рубрика: 18

 

Крылов И.В. «Метод решения многоэкстремальной задачи оптимизации траекторий космического аппарата с электроракетной тягой» Космические исследования, 58, № 3, с. 235-248 (2020)

Предложен регулярный метод, позволяющий отыскивать решения (одно или несколько) многоэкстремальной задачи оптимизации перелета космического аппарата, оснащенного идеально регулируемым электроракетным двигателем в центральном гравитационном поле, состоящий из трех основных этапов. На первом этапе при помощи алгоритма, основанного на принципе оптимальности Беллмана, для различных значений угловой дальности осуществляется генерация составных транспортирующих траекторий в импульсной постановке. На втором этапе в окрестностях указанных траекторий методом локального варьирования формируются траектории первого приближения с непрерывным управлением, которые на третьем этапе используются для отыскания точного решения нелинейной краевой задачи. Затем, полученные результаты анализируются на предмет выявления оптимума. Приводится численный пример использования указанного метода для построения оптимальных траекторий перелета космического аппарата от Земли к астероиду Апофис.

Космические исследования, 58, № 3, с. 235-248 (2020) | Рубрика: 18

 

Пайсон Д.Б., Фролов И.Э. «Многоуровневая структура международного космического рынка и анализ производительности труда в мировой ракетно-космической промышленности» Космические исследования, 58, № 3, с. 249-258 (2020)

Рассматриваются актуальные вопросы структуры и оценки объема международного космического рынка, а также эффективности деятельности предприятий ракетно-космической промышленности. Предложена пятиуровневая передельная модель космического рынка (“продукты”–“инфраструктура”–“услуги”–“сервисы”–“факторы формирования общественных благ”). Показано, что применение различных подходов к исключению двойного счета, возникающего при сложении объемов поставок продукции “внутри” ракетно-космической промышленности и поставок продуктов и услуг конечным пользователям, где такие “внутренние” поставки включены в состав себестоимости соответствующего оператора, может привести к расхождению в оценке объема рынка более чем в полтора раза. Продемонстрировано, что применение оценок по добавленной стоимости с учетом паритета покупательной способности приводит к сближению оценок производительности труда в отечественной и зарубежной ракетно-космической промышленности (50–60% от соответствующих показателей для космической отрасли США и Германии). Определяется целесообразность дальнейших исследований, направленных на переход от модельной реализации предложенных подходов к формированию полной посегментной оценки мирового космического рынка на основе добавленной стоимости.

Космические исследования, 58, № 3, с. 249-258 (2020) | Рубрика: 18

 

Царева О.О., Зеленый Л.М., Малова Х.В., Попов В.Ю. «Радиационные пояса в процессе инверсии магнитного поля Земли» Космические исследования, 58, № 4, с. 261-267 (2020)

В рамках осесимметричной модели исследованы изменения формы радиационных поясов Земли и энергетических спектров заряженных частиц в них во время инверсии геомагнитного поля. Области устойчивого существования радиационных поясов получены аналитически обобщением теории Штермера на случай осесимметричного квадруполя. Предложен сценарий инверсии, в котором показано, что может происходить постепенное сокращение радиационных поясов при уменьшении дипольной составляющей современного геомагнитного поля. Получены пространственно-энергетические распределения плотности потоков протонов и электронов, позволившие определить максимальную мощность доз радиации на различных магнитных оболочках в процессе инверсии.

Космические исследования, 58, № 4, с. 261-267 (2020) | Рубрика: 18

 

Благовещенский Д.В. «Эффекты геомагнитных бурь в низкоширотной ионосфере» Космические исследования, 58, № 4, с. 268-275 (2020)

Выявлен широкий диапазон изменений параметров ионосферы в низких широтах за интервалы трех интенсивных магнитных бурь, имевших место в различные сезоны 2015 г. К числу ионосферных параметров по данным ионозондов (ионограммы) относятся: критические частоты fоF2, foE, foEs, степень диффузности сигналов, наличие боковых отражений, многоскачковость при ВЗИ, эффект блокирования отражений сигналов от слоя F2 слоем Es, наличие мод типа М. В анализе были использованы данные ионозондов по низкоширотным станциям Афины, Греция и Никозия, Кипр. Получено следующее. Для весенней бури характерно наличие боковых отражений, повышенная диффузность в F2-слое, рост числа отражений при ВЗИ в дневные часы по сравнению с ночными. Во время летней бури очень часто возникают спорадические Es-слои, имеют место отражения типа М и эффект блокирования. Для зимней бури проведен конкретный анализ, показывающий, что мощный слой Es простирается вдоль поверхности Земли на расстояние не менее 800 км и имеет время жизни порядка 7 ч.

Космические исследования, 58, № 4, с. 268-275 (2020) | Рубрика: 18

 

Гарипов Г.К., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Конюхов И.В., Погосян С.И., Рубин А.Б., Андреев Д.Е. «Поиск внеземных микроорганизмов на космических объектах из космоса» Космические исследования, 58, № 4, с. 276-283 (2020)

Задача поиска микроорганизмов на космических телах Солнечной системы имеет большое значение для понимания проблемы происхождения жизни. В настоящее время, трудно создать специализированные лаборатории, проводящие поиск живых микроорганизмов на поверхности планет или космических тел, которые либо образовались в Солнечной системе, либо были захвачены притяжением Солнца из межзвездного пространства. Существующие эксперименты по поиску жизни на спускаемых аппаратах, а также планетоходах позволяют проводить такие исследования на поверхности планет и их спутников, но на ограниченной площади вблизи места посадки. В данной работе рассматривается метод зондирования из космического пространства вспышками света космических тел, с помощью которого можно проводить исследования практически по всей их поверхности с целью обнаружения биоактивности. Признаком наличия биоактивности является обнаружение специфического свечения микроорганизмов при освещении их излучением, вызывающим флюоресценцию.

Космические исследования, 58, № 4, с. 276-283 (2020) | Рубрика: 18

 

Ефимов С.С., Сидоренко В.В. «О несимметричных циклах Цейпеля–Лидова–Козаи при резонансах средних движений» Космические исследования, 58, № 4, с. 284-290 (2020)

Циклами Цейпеля–Лидова–Козаи называют долгопериодические взаимосвязанные изменения наклонений и эксцентриситетов орбит естественных и искусственных небесных тел, обнаруженные независимым образом X. Цейпелем (1910), М.Л. Лидовым (1961) и Й. Козаи (1962). Первоначально существование циклов Цейпеля–Лидова–Козаи было установлено для нерезонансных движений небесных тел. Подходы, позволяющие изучать подобные вековые эффекты в случае резонанса орбитальных движений, появились существенно позднее. Как оказалось, при резонансе циклы Цейпеля–Лидова–Козаи могут не обладать симметрией, всегда имеющейся у этих циклов в нерезонансных ситуациях в рамках ограниченной задачи трех тел. Более того, результаты численных исследований указывают на наличие несимметричных циклов Цейпеля–Лидова–Козаи в динамике ряда объектов пояса Койпера, движущихся в резонансе с Нептуном.

Космические исследования, 58, № 4, с. 284-290 (2020) | Рубрика: 18

 

Буланов Д.М., Сазонов В.В. «Исследование эволюции вращательного движения спутника Фотон М-2» Космические исследования, 58, № 4, с. 291-304 (2020)

Описаны результаты повторной обработки магнитных измерений, выполненных на спутнике Фотон М-2 (находился на орбите 31.V–16.VI.2005). Обработка проводилась с целью реконструкции неуправляемого вращательного движения этого спутника. При повторной обработке использовалась более простая математическая модель вращательного движения, чем при обработке, выполненной вскоре после полета. Упрощения сделаны таким образом, чтобы новая модель соответствовала моделям, использованным В.В. Белецким в его теоретическом анализе эволюции неуправляемого вращательного движения спутника в случае, когда это движение близко к регулярной прецессии Эйлера осесимметричного твердого тела. Результаты обработки измерений на 14 непродолжительных (4.5–5 ч) интервалах времени напрямую сопоставлены с эволюционными уравнениями, возникающими в теории В.В. Белецкого. Это позволило интерпретировать эволюцию вращательного движения Фотона М-2 и объяснить возникновение режима движения, установившегося к концу полета.

Космические исследования, 58, № 4, с. 291-304 (2020) | Рубрика: 18

 

Давыдов А.А. «Расчет кинематических параметров вращательного движения поворотной платформы для наблюдения за объектами космического мусора» Космические исследования, 58, № 4, с. 305-311 (2020)

На борту космической станции готовится эксперимент по съемке объектов космического мусора (ОКМ) с помощью фото-аппаратуры, установленной на поворотной платформе на борту КС. Поворотная платформа позволяет осуществлять программное 3-х осное вращение аппаратуры относительно КС. Рассматривается задача расчета на участке съемки программных значений кинематических параметров вращательного движения некоторой приборной системы координат, связанной с фотоприемным устройством, относительно базовой системы координат, связанной с конструкцией КС.

Космические исследования, 58, № 4, с. 305-311 (2020) | Рубрика: 18

 

Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г., Тучин Д.А. «Универсальное свойство интеграла Якоби для гравитационных маневров в Солнечной системе» Космические исследования, 58, № 4, с. 312-320 (2020)

Показано, что стандартный и громоздкий способ традиционного обоснования постоянства асимптотической скорости при гравитационных маневрах в модели круговой ограниченной задачи трех тел (ОЗТТ), применяемый в современной астродинамике, может быть значительно упрощен. Представлены уточняющие формы интеграла Якоби, которые позволяют, помимо прочего, выявить прозрачную взаимосвязь интеграла Якоби и метода сопряженных конических сечений в ОЗТТ.

Космические исследования, 58, № 4, с. 312-320 (2020) | Рубрика: 18

 

Ахметшин Р.З. «Многовитковые перелеты на геостационарную орбиту с обнулением малой тяги в области тени» Космические исследования, 58, № 4, с. 321-330 (2020)

Перелеты в центральном ньютоновском поле рассматриваются в предположении, что постоянная по величине малая тяга обнуляется при попадании в тень Земли. С помощью принципа максимума формируется двухточечная краевая задача, в которой, однако, не учитываются условия оптимального пересечения границ тени, которые существенно усложняют задачу. По этой причине краевая задача оказывается “неполной”, а ее решения – неоптимальными. Тем не менее, для перелетов на геостационарную орбиту с высокоэллиптических орбит она позволяет получать “хорошие” траектории, с затратами рабочего вещества меньшими, чем на траекториях без обнуления тяги, или несильно их превышающими. Это показано на примере перелетов с начальной орбиты с наклонением 13° и с расстоянием в перигее ≈15.6 и в апогее ≈83.2 тыс. км.

Космические исследования, 58, № 4, с. 321-330 (2020) | Рубрика: 18

 

Саульский В.К. «Выбор структуры систем спутников для метеорологии и обнаружения очагов лесных пожаров на основе векторной модели обзора Земли» Космические исследования, 58, № 4, с. 331-343 (2020)

Используя “векторную модель обзора Земли”, показано, что рассматриваемые системы спутников должны иметь “эквидистантную” структуру, формируемую равными сдвигами по долготе узлов орбит и по фазе спутников. Для сравнения вариантов структуры разработана на основе “векторной модели обзора Земли” компьютерная программа, вычисляющая все перерывы обзора с их частотами для очередного варианта системы спутников за доли секунды. Проанализировав все возможные варианты, выработаны рекомендации по выбору структуры систем из 4-х метеоспутников типа МЕТЕОР-М и из 5 и 6 спутников с широкозахватными инфракрасными радиометрами, впервые испытанными на спутнике КАНОПУС-В-ИК. Одним из дополнительных результатов стало то, что в рассмотренных вариантах частота максимального перерыва обзора, широко применяемого в качестве критерия эффективности систем наблюдения Земли, оказалась меньше 0.01. В связи с этим сделан вывод о практической нецелесообразности использования этого критерия. Цель статьи – демонстрация возможностей применения введенной ранее “векторной модели обзора Земли” для анализа и выбора спутниковой структуры космических систем наблюдения Земли.

Космические исследования, 58, № 4, с. 331-343 (2020) | Рубрика: 18

 

Лишневский А.Э., Бенгин В.В. «Результаты разделения вклада галактических космических лучей и внутреннего радиационного пояса Земли в суточную дозу, зарегистрированную дозиметрами ДБ-8 системы радиационного контроля на борту международной космической станции за период с 2001 по 2014 годы» Космические исследования, 58, № 4, с. 344-352 (2020)

На российском сегменте МКС с августа 2001 года до декабря 2014 года практически непрерывно функционировали дозиметры ДБ-8 штатной системы радиационного контроля (СРК) МКС. Получаемые с ее помощью данные использовались для ежедневной оперативной оценки радиационной обстановки на борту станции. В данной работе анализируются результаты разделения вклада в суточную дозу от галактических космических лучей (ГКЛ) и от внутреннего радиационного пояса Земли (РПЗ) по дозиметрическим данным, полученным в результате прохождений станции в областях наибольших геомагнитных широт. В статье приводятся результаты анализа дозиметрических данных по этой методике для периода 2001–2014 гг., а также – сравнение с аналогичными результатами, полученными авторами ранее по методике, основанной на анализе дозиметрических данных, получаемых в результате прохождений станции в области Южно-Атлантической Аномалии (ЮАА). Данная статья является расширением результатов предыдущих работ авторов на весь временной диапазон функционирования дозиметров ДБ-8 в составе СРК МКС.

Космические исследования, 58, № 4, с. 344-352 (2020) | Рубрика: 18

 

Хренов Б.А., Гарипов Г.К., Зотов М.Ю., Климов П.А., Панасюк М.И., Петров В.Л., Шаракин С.А., Широков А.В., Яшин И.В., Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Лаврова М.В., Ткаченко А.В., Ткачев Л.Г., Ботвинко А.А., Сапрыкин О.А., Сеньковский А.Н., Пучков А.Е. «Исследование вспышек излучения атмосферы в области ближнего ультрафиолета с помощью детектора ТУС на борту спутника Ломоносов» Космические исследования, 58, № 5, с. 355-368 (2020)

Орбитальный детектор Трековая Установка (ТУС) – детектор ультрафиолетового (УФ) излучения атмосферы в области длин волн 300–400 нм (ближний ультрафиолет ) с высокой чувствительностью (десятки фотонов, излучаемых в пределах телесного угла 10–4 ср за время 0.8 мкс) работал в течение полутора лет на борту спутника Ломоносов. Телескоп ТУС имел многоцелевую программу работы, позволяющую регистрировать УФ вспышки от самых коротких, создаваемых широкими атмосферными ливнями, генерируемыми космическими лучами, до длительных, до 1 с, создаваемых метеорами. Среди этих разнообразных явлений наиболее часто встречаются вспышки от молний, как непосредственно создающих свечение, так и вызывающих развитие вторичных разрядов в атмосфере, в верхней атмосфере и ионосфере. Эти разряды различаются как по своей природе, так и по феноменологии – в частности, имеют разную длительность и светимость.

Космические исследования, 58, № 5, с. 355-368 (2020) | Рубрика: 18

 

Григорьевский В.И., Тезадов Я.А. «Моделирование и экспериментальное исследование разрешающей способности лидара для определения концентрации метана в атмосфере Земли» Космические исследования, 58, № 5, с. 369-376 (2020)

Рассматриваются вопросы разрешающей способности оптического лидара по измерению фоновой концентрации метана в атмосфере Земли. С помощью моделирования и экспериментальных исследований было показано, что разрешающую способность по ширине линии поглощения ∼0.006 нм, а по концентрации метана ∼6% от фоновой можно получить при соотношении сигнал/шум для принимаемых сигналов ∼200. При экстраполяции результатов на орбитальные измерения горизонтальное разрешение составит ∼8 км, а вертикальное ∼1.5 км. Уширение линии излучения передатчика лидара в 2–3 раза заметно не снижает разрешающую способность лидара, что позволяет повысить излучаемую мощность на рассматриваемой длине волны ∼1653 нм и улучшить энергетический потенциал прибора в целом.

Космические исследования, 58, № 5, с. 369-376 (2020) | Рубрика: 18

 

Лодкина И.Г., Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю., Рязанцева М.О., Хохлачев А.А. «Некоторые вопросы идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра и их роли в физике магнитосферы. 3. Использование опубликованных некорректных данных» Космические исследования, 58, № 5, с. 377-395 (2020)

Настоящая работа является продолжением ранних работ, в которых обсуждены некоторые некорректные подходы в идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра и связанные с ними неправильные выводы при анализе данных по солнечно-земной физике. В данной работе анализируются наборы “CME-induced”, “CIR-induced” и многоступенчатых (multistep) магнитных бурь за период 1996–2004 гг. из списка Kataoka and Miyoshi. Показано, что заметная часть событий в этом списке была идентифицирована неправильно, и их интерпретация отличается, как от каталога Ермолаева и др. (ftp://ftp.iki.rssi.ru/pub/omni/) для Sheath, ICME и CIR, так и от каталога Richardson and Cane для ICME. Использование нескорректированного списка Kataoka and Miyoshi приводит к неправильной идентификации межпланетных драйверов магнитных бурь и ошибочным выводам.

Космические исследования, 58, № 5, с. 377-395 (2020) | Рубрика: 18

 

Баньщикова М.А., Авдюшев В.А., Кузьмин А.К. «Методика проведения космического эксперимента с авроральными имаджерами на спутниковых орбитах» Космические исследования, 58, № 5, с. 396-403 (2020)

Предлагается оригинальный метод определения перекрытий зон видимости авроральных имаджеров двух космических аппаратов: Метеор-МР и Зонд. Особенность метода заключается в том, что он учитывает ориентацию спутника Зонд относительно Солнца, ракурс имаджера относительно строительных осей космического аппарата, а также теневые участки спутниковых орбит и благоприятные для наблюдений фазы Луны. Метод является составной частью программного комплекса для изучения полярной ионосферы и мониторинга ее состояния. Экспериментально показано, что для получения максимального количества перекрытия зон видимости имаджеров космический эксперимент необходимо начинать в период весеннего или осеннего равноденствия.

Космические исследования, 58, № 5, с. 396-403 (2020) | Рубрика: 18

 

Караваев Д.М., Кулешов Ю.В., Лебедев А.Б., Суворов С.С., Щукин Г.Г. «Подспутниковые эксперименты для задач калибровки и валидации данных спутниковых микроволновых радиометров» Космические исследования, 58, № 5, с. 404-411 (2020)

Подспутниковые эксперименты необходимы для калибровки и валидации данных спутниковых микроволновых зондировщиков, для повышения качества и эффективности использования спутниковой информации при решении задач гидрометеорологического обеспечения. В статье рассматриваются вопросы организации тестовых специализированных обсерваторий в подсистеме валидации спутниковых данных, на примере создаваемой в пос. Лехтуси Ленинградской области геофизической обсерватории, приводятся состояние и перспективы ее оснащения современными средствами контактных и дистанционных измерений метеорологических параметров, а также направления научных исследований.

Космические исследования, 58, № 5, с. 404-411 (2020) | Рубрика: 18

 

Кириллов В.Ю., Жуков П.А., Журавлев С.Ю., Томилин М.М. «Радиопоглощающие материалы для космических аппаратов» Космические исследования, 58, № 5, с. 412-418 (2020)

Представлены результаты экспериментальных исследований свойств, стойких к аномальным высоким и аномально низким температурам образцов радиопоглощающего материала ВТМВ-1С.

Космические исследования, 58, № 5, с. 412-418 (2020) | Рубрика: 18

 

Охитина А.С., Маштаков Я.В., Ткачев С.С., Шестаков С.А., Овчинников М.Ю. «Конфигурация двигателей коррекции минимального состава для одновременного поддержания орбиты и разгрузки гироскопической системы ориентации» Космические исследования, 58, № 5, с. 419-433 (2020)

Рассматривается задача оптимального расположения двигателей орбитальной коррекции на борту геостационарного космического аппарата. Необходимо одновременно обеспечивать коррекцию орбиты и разгрузку избыточного кинетического момента маховиков, накопленного из-за действующих на спутник возмущений. Предлагается методика формализации задачи, удобная для получения необходимых и достаточных условий, накладываемых на расположение двигателей, а также методика поиска их оптимального расположения. Приводятся примеры расположения двигателей с учетом всех ограничений и требований как в случае штатной работы, так и в случае возможного отказа одного из двигателей. Учитывается влияние возможных ошибок установки и смещения центра масс.

Космические исследования, 58, № 5, с. 419-433 (2020) | Рубрика: 18

 

Визгин В.П., Куртик Г.Е., Ильин В.А., Кудрявцев В.В. «Григорий Моисеевич Идлис (к 90-летию со дня рождения)» История науки и техники, № 11, с. 35-38 (2019)

Рассказано о жизненном пути и научной деятельности Григория Моисеевича Идлиса – выдающегося ученого в области астрономии, истории астрономии, просветителя и популяризатора научных знаний, преподавателя. Ключевые слова: астрономия, история астрономии, антропный принцип, институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова российской академии наук (РАН), четыре глобальные естественнонаучные революции в истории науки

История науки и техники, № 11, с. 35-38 (2019) | Рубрики: 03 18

 

Шайхутдинов А.Р., Костенко В.И. «Перспективы использования гало-орбиты в окрестности точки либрации L2 системы Солнце–Земля для наземно-космического радиоинтерферометра миллиметрон» Космические исследования, 58, № 5, с. 434-442 (2020)

Произведен анализ возможности проведения РСДБ (радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами) наблюдений на гало-орбите в окрестности точки либрации L2 системы Солнце–(Земля+Луна). Эту орбиту предполагается использовать в наземно-космическом радиоинтерферометре Миллиметрон. Показано, что данная орбита обеспечивает медленную эволюцию UV-заполнений, а большинство источников не имеет малых проекций баз на протяжении всей миссии. Также выявлена проблема эффективного использования наблюдательного времени. Полученные результаты обобщаются на все семейство гало-орбит и на семейство орбит Лиссажу.

Космические исследования, 58, № 5, с. 434-442 (2020) | Рубрика: 18

 

Емельянов В.А., Маслов В.В. «Апробация алгоритмов моделирования наблюдения бортовой оптико-электронной камерой фрагментов космического мусора на эллиптической орбите» Космонавтика и ракетостроение, № 3, с. 5-11 (2020)

Рассматривается проблема сближения космического аппарата (КА) с опасным для него фрагментом космического мусора (КМ), находящимся на эллиптической орбите, происходящего за счёт регулярного изменения во времени разности между высотами орбит фрагментом КМ (ФКМ) и КА. Анализируются 2 случая: – КА находится на низкой круговой орбите (КА дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ)); – КА находится на геостационарной орбите (КА связи, вещания и ретрансляции). Приводятся различные варианты использования вспомогательной бортовой оптико-электронной аппаратуры КА для обнаружения ФКМ.

Космонавтика и ракетостроение, № 3, с. 5-11 (2020) | Рубрика: 18

 

Базилевский А.Т., Майкл Г.Г., Красильников С.С., Козлова Н.А. «Механизмы разрушения малых кратеров Луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 387-396 (2020)

Обсуждаются три типа процессов разрушения малых кратеров Луны: разрушение наложенными кратерами; разрушение за счет заполнения их выбросами из соседних и удаленных кратеров и разрушение за счет перемещения вещества поверхности различными склоновыми процессами. Они действуют совместно, но роль каждого из них в конкретной ситуации и на разных этапах эволюции кратера может изменяться. Их интенсивность в течение последних трех миллиардов лет истории Луны была заметно ниже, чем в предшествующие эпохи. Это обстоятельство необходимо учитывать при оценках времени потенциального существования кратеров в разные периоды истории Луны.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 387-396 (2020) | Рубрика: 18

 

Кузьмичева М.Ю., Иванов Б.А. «Моделирование магнитной аномалии, связанной со сложным кратером, на примере кратера Босумтви» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 397-408 (2020)

Образование ударных кратеров на поверхности Земли и других планетных тел сопровождается воздействием ударных волн на горные породы и их перемещением в новое положение. Ударно-волновое сжатие приводит к возникновению остаточного нагрева горных пород (вплоть до плавления и испарения при разгрузке). Прямое механическое действие ударного сжатия и остаточный нагрев изменяют магнитные свойства и намагниченность горных пород, что приводит к возникновению магнитной аномалии над областью кратера. В работе представлен пример комплексного анализа магнитной аномалии над хорошо исследованным ударным кратером Босумтви (Гана, диаметр около 10 км), включающего численное моделирование процесса образования кратера и построение модели магнитной аномалии на основании смоделированных параметров ударного сжатия. Комплексная модель демонстрирует хорошее соответствие с данными прямых измерений.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 397-408 (2020) | Рубрика: 18

 

Ипатов С.И., Феоктистова Е.А., Светцов В.В. «Количество объектов, сближающихся с Землей, и образование лунных кратеров в течение последнего миллиарда лет» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 409-430 (2020)

Проведено сравнение количества лунных кратеров с диаметром, большим 15 км, и возрастом менее 1.1 млрд лет с оценками числа кратеров таких размеров, которые могли образоваться за 1.1 млрд лет, если бы количество объектов, сближающихся с Землей, и элементы их орбит за это время были бы близки к их современным значениям. Сравнение проводилось для кратеров на всей поверхности Луны и для области в районе Океана Бурь (Oceanus Procellarum) и морей видимой стороны Луны. При этих оценках использовались значения вероятностей столкновений объектов, сближающихся с Землей, с Луной, а также зависимости диаметров кратеров от диаметров ударников. Число известных коперниканских кратеров с диаметром D≥15 км на единице площади на морях по оценкам различных авторов не менее, чем в двое, превышает аналогичное число для остальной поверхности Луны. Наши оценки не противоречат увеличению количества объектов, сближающихся с Землей, после возможных катастрофических разрушений больших астероидов главного пояса, которые могли произойти в течение последних 300 млн лет, но и не доказывают это увеличение. В частности, они не противоречат выводу работы (Mazrouei и др., 2019) о том, что число столкновений околоземных астероидов с Луной за единицу времени возросло в 2.6 раза 290 млн лет назад. Число коперниканских лунных кратеров с диаметром, не меньшим 15 км, возможно больше, чем по данным (Mazrouei и др., 2019). При вероятности столкновения с Землей за год объекта, пересекающего орбиту Земли, (ОПОЗ), равной 10–8, наши оценки числа кратеров соответствуют модели, в которой число 15-км коперниканских кратеров на единице площади для всей поверхности Луны было бы таким же, как и для области морей, если бы данные (Losiak и др., 2015) для D<30 км были бы такими же полными, как и для D>30 км. При такой вероятности столкновения ОПОЗ с Землей и для такой модели темп кратерообразования за последний 1.1 млрд лет мог быть постоянным.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 409-430 (2020) | Рубрика: 18

 

Кронрод В.А., Дунаева А.Н., Гудкова Т.В., Кусков О.Л. «Согласование моделей внутреннего строения и теплового режима частично дифференцированного титана с данными гравитационного поля» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 431-445 (2020)

Обсуждается проблема согласования моделей внутреннего строения частично дифференцированного Титана с экспериментально измеренными значениями числа Лява k2 (Iess и др., 2012; Durante и др., 2019) по результатам изучения гравитационного поля Титана на основе пролетов космического аппарата Кассини. Полученные значения k2 предположительно указывают на наличие больших масс жидкости (океана) в недрах Титана. Однако достоверные данные о толщине внешней ледяной коры и внутреннего (подледного) океана отсутствуют. В настоящей работе рассмотрены ограничения на тепловой поток, строение водно-ледяной оболочки и состав океана Титана, необходимые для согласования расчетных (модельных) и экспериментальных чисел Лява. Проведены оценки энерговыделения в результате кристаллизации льда в океане. Получены оценки модельных чисел Лява и максимальных поверхностных тепловых потоков для L/LL хондритового состава железокаменной компоненты Титана с учетом радиогенной и приливной энергии, а также энергии кристаллизации льда в океане вследствие охлаждения спутника: F∼5.8 мВт/м2, k2=0.53, толщина ледяной Ih-коры HIh–100 км, глубина океана HW∼280 км. Модельные числа Лява k2 согласуются с экспериментальными (Iess и др., 2012) при наличии океана. Для согласования модельных (k2>0.55) и недавно уточненных значений чисел Лява (k2)D=0.616±0.067 (Durante и др., 2019) необходимо выполнение ограничений на величину поверхностного теплового потока F≥6.3 мВт/м2, что соответствует толщине водного океана HW≥310 км под ледяной Ih-корой толщиной HIh≤90 км. Проведен анализ влияния вариаций теплового потока, мощности ледяной коры, плотности водно-аммиачного океана на модельные значения числа Лява и показано пренебрежимо малое влияние примеси NH3 в океане на величину k2. Момент инерции для моделей частично дифференцированного Титана имеет ограничения: I*≤0.342 при k2>0.56.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 431-445 (2020) | Рубрика: 18

 

Колесниченко А.В. «Термодинамика Бозе-газа и черного излучения в неэкстенсивной статистике Тсаллиса» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 446-457 (2020)

Целью данной работы является построение термодинамики открытых квантовых систем элементарных частиц Бозе-газа в рамках неэкстенсивной статистики Тсаллиса, основанной на модифицированной квантовой энтропии, зависящей от действительного параметра деформации q. Получены обобщенные выражения для термодинамического потенциала, внутренней энергии, свободной энергии, удельной теплоты и давления, а также основные термодинамические уравнения. Обсуждаются модифицированные равновесные распределения Бозе–Эйнштейна для массивных частиц и обобщенные законы Планка, Рэлея–Джинса и Вина для фотонов, которые могут быть применимы к различным физическим задачам, в частности, к описанию космического черного излучения. Исходным основанием подобного рассмотрения фотонного газа является предположение, согласно которому распределение фотонов космического фонового излучения (находящегося в тепловом равновесии) может отличаться от классического распределения Планка из-за влияния дальнодействующего гравитационного воздействия на больших расстояниях. Это влияние возможно является отражением того отдаленного во времени факта, согласно которому материя и свет были сильно связаны между собой. Обобщенная термодинамика фотонного газа может быть использована, в частности, в качестве теоретического обоснования экспериментальных исследований чернотельной радиации внутри разнообразных астрофизических объектов.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 446-457 (2020) | Рубрика: 18

 

Мельников А.В. «Ориентация фигур малых спутников планет при хаотическом вращении» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 458-467 (2020)

Посредством численных экспериментов рассмотрен эффект преимущественной ориентации наибольшей оси фигуры спутника по направлению на планету при его хаотическом вращении. Установлено, что данный эффект наиболее заметен в хаотической динамике малых спутников с величиной эксцентриситета орбиты e≤0.005 и может затруднить идентификацию хаотического режима вращения спутника, если длина ряда наблюдений недостаточно велика. Показано, что рассмотренный эффект имеет место в возможной хаотической вращательной динамике 30% известных малых спутников планет Солнечной системы.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 458-467 (2020) | Рубрика: 18

 

Филоненко А.Д. «Радиоизлучение метеорных тел в диапазоне сверхнизких частот» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 468-474 (2020)

Представлена модель генерации электромагнитных полей в диапазоне ELF/VLF, сопровождающих конечную стадию эволюции метеорных тел в атмосфере Земли. Явление низко частотной радиоэмиссии являются экспериментально доказанным фактом, однако известные на данный момент модели генерации не подкреплены численными расчетами, которые не противоречили бы экспериментальным фактам. Настоящая модель не прибегает к экзотическим гипотезам, а на основании хорошо известных явлений показывает, каким образом могут реализоваться электромагнитные поля на заключительном этапе движения метеороида. Численно полученные оценки напряженности электрического поля и характер спектральной интенсивности отражает основные черты экспериментальных измерений.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 468-474 (2020) | Рубрика: 18

 

Потоскуев А.Э., Бусарев В.В., Крушинский В.В., Кузнецов Э.Д., Попов А.А., Соболев А.М. «Возможности многоцветной фотометрии малых тел солнечной системы с телескопом Robophot» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 475-480 (2020)

Рассмотрены возможности по исследованию астероидов посредством многоцветной фотометрии на телескопе Robophot. Роботизированный телескоп модифицированной системы Долла–Кирхема с диаметром главного зеркала 0.6 м и фокусным расстоянием 4.2 м оснащен трехканальным фотометром с фильтрами g', r' и i' фотометрической системы SDSS с полем зрения 20'. Использование трехканального фотометра при наблюдении малых тел позволит строить многоцветные кривые блеска без фазовых задержек. Диаграммы показателей цвета r'–i' и g'–r' позволят выполнить классификацию астероидов C- и S-типов. Высокоточные кривые блеска дадут возможность определять параметры вращения астероидов, что необходимо для корректного учета влияния эффекта Ярковского. Результаты многоцветных фотометрических наблюдений на телескопе Robophot позволят решать комплексные научные задачи, связанные с исследованием физической и динамической эволюции малых тел Солнечной системы.

Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 475-480 (2020) | Рубрика: 18

 

Сапунков Я.Г., Челноков Ю.Н. «Оптимальный поворот плоскости орбиты космического аппарата переменной массы в центральном гравитационном поле посредством ортогональной тяги» Автоматика и телемеханика, № 8, с. 87-108 (2019)

С использованием кватернионов и принципа максимума решена в нелинейной постановке задача об оптимальном переводе орбиты космического аппарата (КА) с переменной массой на заданную плоскость. Управление движением аппарата производится с помощью ограниченной по модулю реактивной тяги, ортогональной к плоскости оскулирующей орбиты КА. Учитывается изменение массы аппарата за счет расхода рабочего тела на процесс управления. Функционал, определяющий качество процесса управления, представляет собой линейную свертку с весовыми множителями двух критериев: времени и суммарного импульса тяги, затраченных на процесс управления. Излагается теория решения задачи. Приводятся результаты расчетов оптимального управления для случаев, когда в минимизируемом комбинированном функционале качества процесса управления одновременно учитываются оба критерия, и для случаев, когда минимизируется лишь суммарный импульс тяги. Получены примеры оптимального управления, содержащие до 192 пассивных и активных этапов. Установлены закономерности оптимального управления поворотом плоскости орбиты КА.

Автоматика и телемеханика, № 8, с. 87-108 (2019) | Рубрика: 18

 

Садыков Ж.Т., Семенова Ю.В., Пискаль В.В. «Система сбора и обработки информации установки по исследованию космического излучения "АДРОН-55"» Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева, № 2, с. 25-30 (2019)

Описана комплексная установка по исследованию космического излучения «АДРОН-55», а также метод обработки получаемой информации в высокоуровневом языке технических расчетов MATLAB. Использование этого метода позволяет получить матрицу из массивов данных, что, в свою очередь, дает возможность визуализировать получаемые данные в трехмерном измерении, следовательно, определить траекторию падения частиц.

Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева, № 2, с. 25-30 (2019) | Рубрика: 18

 

Киселев П.В., Букреев В.Г., Гебгардт В.А. «Моделирование передачи помехи от воздействия электростатического разряда через кабельную сеть космического аппарата» Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, 23, № 2, с. 103-107 (2020)

Целью проведенного исследования являлось уточнение модели кабельной сети, связывающей солнечную батарею с энергопреобразующей аппаратурой космического аппарата, в части передачи возмущающего воздействия от электростатического разряда. Произведена попытка рассмотрения кабельной сети в виде длиной линии. Проведено сравнение полученных результатов моделирования с результатами испытаний кабелей. Сформированы предложения по дальнейшему уточнению модели для возможности ее использования при изучении воздействия электростатического разряда на энергопреобразующую аппаратуру и бортовую аппаратуру космического аппарата.

Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, 23, № 2, с. 103-107 (2020) | Рубрика: 18

 

Хохлов А.В. «Становление и развитие солнечной радиоастрономии в Саратове» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 19, № 3, с. 223-226 (2019)

Представлены воспоминания одного из инициаторов радиоастрономических исследований в Саратовском университете. Обсуждается создание радиоастрономической группы, разработка радиофизических методов прогнозирования солнечной активности, двух малых радиотелескопов и программно-аналитического метода управления ими. Рассмотрены теоретическое обоснование и практические реализации прецизионного дифференциально-коммутационного метода СВЧ-поляриметрии.

Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 19, № 3, с. 223-226 (2019) | Рубрика: 18

 

Майоров А.О., Романов В.А., Романов К.В., Романов Д.В. «Численное моделирование физического механизма аномального прогрева солнечной атмосферы» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 1, с. 4-15 (2020)

Bзучается феномен аномального прогрева солнечной атмосферы за счет диссипации энергии слабых ударных волн, генерируемых в верхних слоях конвективной зоны. На базе полностью консервативных разностных схем гравитационной газовой динамики методом установления рассчитаны распределения термодинамических параметров по высоте в пределах солнечной хромосферы, удовлетворительно согласующиеся с наблюдательными данными. Из-за влияния диссипативных процессов (вязкости, лучистой теплопроводности) рассчитанные распределения слабо зависят от частоты и глубины генерации волнового потока в верхних слоях конвективной зоны Солнца.

Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 1, с. 4-15 (2020) | Рубрика: 18

 

Холшевников К.В., Щепалова А.С., Джазмати М.С. «Об одном фактор-пространстве кеплеровых орбит» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 7, № 1, с. 165-174 (2020)

Для оценки близости орбит небесных тел (как правило, комет, астероидов и метеороидных комплексов) в последние 15 лет предложено несколько метрик, превращающих различные пространства кеплеровых орбит в метрические. Важную роль играют фактор-пространства, позволяющие не принимать во внимание те орбитальные элементы, которые меняются вековым образом под влиянием различных возмущений. Ранее исследовано три таких пространства. В одном из них игнорируются узлы, в другом – аргументы перицентров, в третьем – и то, и другое. Здесь мы вводим еще одно, четвертое фактор-пространство, в котором отождествляются орбиты с произвольными долготами узлов и аргументами перицентров при условии, что их сумма (долгота перицентра) фиксирована. Определена функция q6, играющая роль расстояния между указанными классами орбит и удовлетворяющая первым двум аксиомам метрического пространства. Построен алгоритм ее вычисления. В общем случае наиболее сложная часть алгоритма состоит в решении тригонометрического уравнения третьей степени. Вопрос о справедливости аксиомы треугольника для q6, хотя бы в ослабленном варианте, будет исследован позднее.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 7, № 1, с. 165-174 (2020) | Рубрика: 18

 

Холшевников К.В., Щепалова А.С., Джазмати М.С. «Об одном фактор-пространстве кеплеровых орбит» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 65, № 6, с. 165-174 (2020)

Для оценки близости орбит небесных тел (как правило, комет, астероидов и метеороидных комплексов) в последние 15 лет предложено несколько метрик, превращающих различные пространства кеплеровых орбит в метрические. Важную роль играют фактор-пространства, позволяющие не принимать во внимание те орбитальные элементы, которые меняются вековым образом под влиянием различных возмущений. Ранее исследовано три таких пространства. В одном из них игнорируются узлы, в другом – аргументы перицентров, в третьем – и то, и другое. Здесь мы вводим еще одно, четвертое фактор-пространство, в котором отождествляются орбиты с произвольными долготами узлов и аргументами перицентров при условии, что их сумма (долгота перицентра) фиксирована. Определена функция _f, играющая роль расстояния между указанными классами орбит и удовлетворяющая первым двум аксиомам метрического пространства. Построен алгоритм ее вычисления. В общем случае наиболее сложная часть алгоритма состоит в решении тригонометрического уравнения третьей степени. Вопрос о справедливости аксиомы треугольника для _f, хотя бы в ослабленном варианте, будет исследован позднее. DOI https://doi.org/10.21638/11701/spbu01.2020.116

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 65, № 6, с. 165-174 (2020) | Рубрика: 18

 

Лашин В.С., Любимов В.В. «Исследование устойчивости угла атаки при спуске на Марс космического аппарата с малой асимметрией» Мехатроника, автоматизация, управление, 19, № 5, с. 355-359 (2018)

Рассматривается спуск космического аппарата с малой аэродинамической и геометрической асимметриями в разреженных слоях марсианской атмосферы при малых значениях угла атаки. Применение метода усреднения позволяет получить уравнение второго приближения для угла атаки, близкое по форме к линейному однородному уравнению. Формулируется условие асимптотической устойчивости при движении спускаемого космического аппарата в атмосфере Марса по углу атаки. Ключевые слова: космический аппарат, твердое тело, угол атаки, устойчивость, асимметрия, угловая скорость, уравнения движения, атмосфера, метод усреднения, квазилинейный случай

Мехатроника, автоматизация, управление, 19, № 5, с. 355-359 (2018) | Рубрика: 18

 

Яковлев Е.И., Гончар Т.А. «Причинные свойства расслоенного пространства–времени» Математические заметки, 106, № 1, с. 115-133 (2019)

На пространстве главного расслоения заданы лоренцева метрика и временная ориентация, инвариантные относительно действия структурной группы. Они образуют расслоенное пространство–время и в случае пространственноподобности слоев индуцируют такие же конструкции на базе. Обсуждаются следующие условия причинности: хронологичность, причинность, устойчивая и сильная причинность, глобальная гиперболичность. Доказано, что если базовое пространство–время удовлетворяет одному из указанных условий, то это верно и для расслоенного пространства–времени.

Математические заметки, 106, № 1, с. 115-133 (2019) | Рубрика: 18

 

Лутовинов А.А. «Химические элементы в космосе» Вестник Российской академии наук (РАН), 90, № 4, с. 346-352 (2020)

Астрофизические наблюдения дают учёным важнейшую информацию о процессах и “темпах производства” элементов в природе, их обилию во Вселенной. Самые лёгкие элементы периодической таблицы: водород, гелий и частично литий появились в первые секунды после рождения Вселенной. Из них “собрались” первые звёзды, в процессе эволюции обогатившие Вселенную более тяжёлыми элементами, с участием которых впоследствии сформировались “современные” звёзды, которые, в свою очередь, служат естественными фабриками синтеза тяжёлых элементов не только на протяжении своей жизни, но и при гибели, во время вспышек сверхновых. Недавнее открытие слияния нейтронных звезд и последующие исследования его послесвечения позволили выяснить особенности процесса образования во Вселенной сверхтяжёлых элементов вплоть до золота и урана.

Вестник Российской академии наук (РАН), 90, № 4, с. 346-352 (2020) | Рубрика: 18

 

Рязанов В.В., Ледков А.С. «Увод наноспутника с низкой орбиты с помощью ионного потока» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 20, № 2, с. 82-93 (2020)

Работа посвящена проблеме удаления наноспутников формата CubSat3U бесконтактным способом с помощью ионного потока, создаваемого двигателем активного космического аппарата с низкой околоземной орбиты. Преимуществом такого способа является отсутствие необходимости дополнительных средств стыковки и захвата. Разработан а математическая модель, описывающая плоское движение наноспутника под действием ионного потока с учетом гравитационных сил. Для моделирования силового воздействия ионного потока на CubSat3U применены два подхода. Первый подразумевает использование известных безразмерных аэродинамических коэффициентов. Второй основан на разбиении тела на треугольники и вычислении воздействия на каждый из них, при этом применена гипотеза о полном диффузном отражении частиц от поверхности. Проведено моделирование спуска наноспутника с низкой орбиты до поверхности Земли и показано, что оба подхода дают близкие результаты, в частности разница во времени спуска с высоты 500 км не превышает 4%, и аэродинамические характеристики могут быть использованы на этапе предварительного проектирования программы увода нефункционирующего спутника. Полученные результаты можно использовать при управлении ионным потоком и при моделировании движения системы бесконтактного удаления космического мусора.

Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 20, № 2, с. 82-93 (2020) | Рубрика: 18

 

Страховская Л.Г. «О трехмерном численном моделировании гидродинамической и гравитационной неустойчивости протопланетного диска» Математическое моделирование, 32, № 10, с. 105-118 (2020)

Рассматривается трехмерная газодинамическая модель протопланетного диска, который вращается вокруг гравитирующего центра. Моделируется динамика малых возмущений во вращательном сдвиговом потоке. Развитие начальных азимутальных возмущений скорости вращения приводит к образованию спиральных рукавов плотности, а самогравитация увеличивает ее локальные максимумы, создает гравитационную неустойчивость и фрагментацию диска. Полученные результаты представляют интерес для теории образования протопланетных систем.

Математическое моделирование, 32, № 10, с. 105-118 (2020) | Рубрика: 18

 

Иванов В.П., Ипатов А.В., Рахимов И.А., Андреева Т.С. «Радиоизлучение комбинированного остатка сверхновой 3C396 (G39.2-0.3)» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 619-630 (2020)

Представлены измерения плотностей потоков комбинированного (композитного) остатка сверхновой (ОСН) 3С396 (G39.2-0.3) на частотах 4840 и 8450 МГц, выполненные на радиотелескопе РТ-32 обсерватории Светлое ИПА РАН в 2017–2018 гг. Полученные данные содержат признаки переменности источника. Для определения плотностей потоков 3С396 на временном интервале 1962–2008 гг. использовались опубликованные данные, позволяющие сравнить интенсивности 3С396 и стандартных источников. Все данные приведены в единую систему на основе точной шкалы потоков “искусственная луна” (ИЛ). Получен уточненный спектр ОСН 3С396, который аппроксимируется как сумма двух степенных компонентов со спектральными индексами α1=0.5 и α2=0.157. Предполагается, что компоненты спектра обусловлены излучением оболочки и плериона соответственно. Сделана оценка вклада плериона в полный поток радиоизлучения ОСН: на волне λ=21 см он близок к 30%. Ранее оценка этого вклада была основана на данных в рентгеновском диапазоне и не превышала 4%. Несоответствие устраняется при наличии в спектре плериона излома, подобно спектрам 3С58 и G21.5-0.9. Совокупность данных, полученных при измерениях на РТ-32 и на основе опубликованных работ, содержит признаки изменений плотностей потоков радиоизлучения источника на разных шкалах времени, от коротких временных интервалов (tmin<0.5 года) и более. Обсуждаются локализация и возможные причины переменности.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 619-630 (2020) | Рубрика: 18

 

Гаген-Торн В.А., Морозова Д.А., Гаген-Торн Е.И., Савченко С.С., Троицкий И.С., Шаляпина Л.В., Волков Е.В. «Переменность блазара В1308+326 в 2011–2018 годах» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 631-640 (2020)

Приводятся и анализируются результаты мониторинговых наблюдений блазара В1308+326 в оптическом и радиодиапазонах в 2011–2018 гг. Зафиксирована оптическая вспышка объекта, совпадающая по времени с вспышкой в гамма-диапазоне, а также вспышки на 43 ГГц, связанные с прохождением обнаруженных сверхсветовых компонентов через радиоядро. Фотометрическая переменность объяснена присутствием переменного компонента с постоянным в среднем степенным относительным распределением энергии в спектре (Fγ ∼ γ–1.6). Это, а также высокая наблюдаемая степень поляризации (до 40%), указывает на его синхртронную природу. Выделены отдельные источники поляризованного излучения с высокой степенью поляризации и направлением либо параллельным, либо перпендикулярным направлению джета, что дает сведения о направлении магнитного поля в джете во времена вспышек и позволяет сделать заключение о причине их появления: прохождение по джету ударной волны или появление в джете излучающих электронных ансамблей.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 631-640 (2020) | Рубрика: 18

 

Гринин В.П., Катышева Н.А., Ермолаева Т.А., Дмитриев Д.В. «Квазирезонансные состояния водородного газа» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 641-650 (2020)

Рассматриваются малоизученные состояния водородного газа (мы называем их квазирезонансными), при которых возникают аномально высокие отношения интенсивностей линий бальмеровской серии I(Hα)/I(Hβ). Показано, что такие состояния возникают при больших оптических толщинах излучающего газа в частотах бальмеровских линий, когда газ стремится к состоянию термализации. На простых моделях исследовано влияние на образование таких состояний основных параметров моделей: электронной температуры, концентрации атомов и характерного размера излучающей области, а также наличие внешнего излучения. Показано, что квазирезонансные состояния могут существовать в магнитосферах звезд типа Т Тельца при умеренных темпах аккреции.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 641-650 (2020) | Рубрика: 18

 

Пынзарь А.В. «Диффузный ионизованный газ в направлениях на остаток сверхновой Kes 79 и пульсар В1849+00» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 651-663 (2020)

На основе пространственной корреляции между распределениями диффузного ионизованного газа (ДИГ) и областей HII в Галактике и литературных данных наблюдений галактического фона в линии H166α проводится исследование сильной неоднородности ДИГ в направлении долготы 33.5° вблизи плоскости Галактики, где объекты, расположенные на близких угловых расстояниях друг от друга, имеют сильно различающиеся наблюдаемые параметры, обусловленные ДИГ. Показано, что отсутствие завала спектра на частоте 30.9 МГц у остатка сверхновой Kes 79 (G33.6+0.1) объясняется тем, что между ним и наблюдателем находится незначительное количество ионизованного газа. Большое значение уширения импульсов пульсара В1849+00 (τpsr=0.86 с на частоте 1 ГГц), расположенного на угловом расстоянии 10' от центра Kes 79 объясняется двумя факторами. Во-первых, в направлении на пульсар расположена область HII (G33.46+0.06) с мерой эмиссии около 2900 пк/см6, которая дает вклад в меру дисперсии пульсара менее 32% и около 50% в уширение его импульсов, при том, что значение меры эмиссии ионизованного газа, расположенного между наблюдателем и пульсаром, ≈6150 пк/см6. Во-вторых, наибольший вклад в уширение его импульсов дает ионизованный газ, расположенный примерно на середине расстояния между пульсаром и наблюдателем, что согласуется с теорией рассеяния. Остаток сверхновой Kes 79, который расположен ближе к наблюдателю, чем пульсар В1849+00, не оказывает заметного влияния на рассеяние излучения пульсара и компактного внегалактического источника В1849+005. Установлено, что расстояние до пульсара В1849+00 находится в пределах от 9.8 до 11.5 кпк.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 651-663 (2020) | Рубрика: 18

 

Соколова В.А., Васюнин А.И., Островский А.Б., Парфенов С.Ю. «Влияние особенностей мелкомасштабного пространственного распределения пыли на химическую эволюцию межзвездной среды» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 664-682 (2020)

Анализируется влияние компактных газопылевых сгустков (“клампов”), в которые, предположительно, может собираться пыль в межзвездной среде, на химическую эволюцию диффузной среды. Для решения этой задачи проводится моделирование химической эволюции среды с физическими характеристиками, характерными для диффузных газопылевых облаков. Показано, что при использовании модели диффузной среды с клампами происходит возрастание обилий большинства наблюдаемых молекул по сравнению с моделью, предполагающей однородное распределение пыли. В некоторых случаях это приводит к улучшению согласия величин модельных обилий и их отношений с величинами, полученными из наблюдений. При этом нельзя говорить о том, что гипотеза о формировании пылью компактных сгустков позволяет качественно улучшить согласие между моделью и наблюдательными данными о химическом составе диффузной межзвездной среды. Однако диапазон значений физических параметров среды, при котором достигается наилучшее согласие между моделью и данными наблюдений, шире в предположении о том, что пыль формирует компактные газопылевые сгустки, а не перемешана с газом равномерно. Полученные результаты указывают на возможную значимость мелкомасштабных (≤1 а.е.) неоднородностей межзвездной среды для ее химической эволюции.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 664-682 (2020) | Рубрика: 18

 

Сизова М.Д., Верещагин С.В., Шустов Б.М., Чупина Н.В. «Сближения Солнечной системы с рассеянными звездными скоплениями» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 683-694 (2020)

Рассчитаны моменты времени и минимальные расстояния прохождений более 100 рассеянных звездных скоплений (РЗС) около Солнечной системы на протяжении последних 5 млн. лет. Показано, что минимальные расстояния сближения центров РЗС с Солнечной системой, как правило, превосходили 60 пк. Скопление Гиады сближалось с Солнечной системой на ∼25 пк. Влияние таких сближений на движение комет во внешних областях облака Оорта сравнимо и даже может превышать эффект от сближений с отдельными звездами. Проведено сравнение положений на небе антиапексов скоплений и афелиев долгопериодических комет. Выявлены случаи их близких положений для некоторых комет и межзвездного астероида 1I/2017 U1 (Oumuamua). Сделаны оценки частоты прохождений РЗС в окрестностях Солнечной системы. Сближения на расстояние 25 пк происходят с частотой ∼20 раз за миллиард лет.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 683-694 (2020) | Рубрика: 18

 

Томозов В.М., Язев С.А., Исаева Е.С. «Гамма-вспышки и комплексы активности на Солнце» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 695-704 (2020)

Проведен анализ мощных вспышечных событий из каталога Share и др. с длительной фазой гамма- излучения с целью объяснения особенностей импульсной и длительных фаз таких вспышек и выявления их связи с комплексами активности и корональными дырами. Показано, что 74% таких событий оказались тесно связанными с комплексами активности. Качественно продемонстрирована связь процессов ускорения частиц в ходе развития вспышки с изменениями магнитной топологии во вспышечной области и с эволюцией коронального выброса массы. Обсуждаются возможная связь корональных дыр с комплексами активности и роль “обменного” пересоединения в этих процессах.

Астрономический журнал, 97, № 8, с. 695-704 (2020) | Рубрика: 18

 

Нейштадт А.И., Бисноватый-Коган Г.С. «Движение пары гравитирующих тел в присутствии темной энергии: малые отклонения от кеплеровского движения» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 707-713 (2020)

Исследована задача о движении двух гравитирующих тел при наличии темной энергии (ТЭ), рассматриваемой как возмущающий фактор. В дополнение к частоте прецессии орбиты, полученной в предыдущих работах, вычислена поправка к частоте орбитального движения и исследованы колебания большой полуоси и эксцентриситета орбиты, вызванные влиянием ТЭ.

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 707-713 (2020) | Рубрика: 18

 

Малов И.Ф., Морозова А.П. «Сравнение параметров некоторых типов пульсаров» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 714-732 (2020)

Проведен сравнительный анализ параметров двух выборок радиопульсаров. Одна из них характеризуется периодами P>2 с, вторая – магнитными полями на поверхности Bs>4.4·1013 Гс. Выбор этих значений связан с намерением понять причины отличия нормальных пульсаров от аномальных рентгеновских пульсаров (AXP) и гамма-репитеров (SGR) с аналогичными значениями периодов и магнитных полей. Показано, что зависимость производной периода от его значения P в долгопериодических пульсарах не согласуется с моделью магнитодипольного торможения и требует привлечения других механизмов или поиска специфических распределений их параметров. В пульсарах с большими магнитными полями и в AXP/SGR эта зависимость не противоречит магнитодипольной модели. Для пульсаров с P>2 с эффективность трансформации энергии вращения в наблюдаемое излучение оказывается в несколько раз выше, чем у объектов с более короткими периодами. Пульсары с большими периодами имеют, в среднем, возраст на два порядка выше, чем источники с Bs>4.4·1013 Гс и AXP/SGR, и находятся, в среднем, более высоко над плоскостью Галактики. Показано, что основные физические параметры пульсаров с большими магнитными полями на поверхности и их пространственное распределение близки к параметрам и распределению AXP/SGR. Проведенные сравнения свидетельствуют о том, что определяющим для пекулярности AXP/SGR является сильное магнитное поле на поверхности, а не период вращения.

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 714-732 (2020) | Рубрика: 18

 

Сапожников С.А., Ковалева Д.А., Малков О.Ю., Сытов А.Ю. «Популяция двойных звезд с общим собственным движением в Gaia DR2» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 733-746 (2020)

Описывается создание однородного каталога звезд с общим собственным движением на основании Gaia DR2. Был составлен предварительный список всех пар звезд в радиусе 100 пк от Солнца с разделением не более парсека, и в нем выделено подмножество содвижущихся пар – широких двойных звезд. Из рассмотрения исключены скопления и системы кратностью больше 2. Результирующий каталог насчитывает 10 358 пар звезд. Функция селективности каталога оценена с помощью сопоставления с набором случайно сопоставляемых звезд поля, и с модельной выборкой, полученной методом популяционного синтеза. Оценка масс звезд для пар каталога, оба компонента которых принадлежат главной последовательности, показывает избыток пар “близнецов” из звезд со сходными массами. Этот избыток уменьшается с увеличением разделения между компонентами. Показано, что подобный эффект не может быть следствием только функции селективности и не появляется в модели, не отдающей предпочтение формированию звезд схожих масс искусственно. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 733-746 (2020) | Рубрика: 18

 

Санникова Т.Н., Холшевников К.В. «Движение в центральном поле при возмущающем ускорении, изменяющемся по закону обратных квадратов, в системе отсчета, связанной с радиусом-вектором» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 747-753 (2020)

Рассмотрено движение точки нулевой массы под действием притяжения к центральному телу S и возмущающего ускорения P'=P/r2, обратно пропорционального квадрату расстояния до S. Модуль P' считаем малым по сравнению с основным ускорением, вызванным притяжением центрального тела, а компоненты вектора P – постоянными в обычной для астрономии системе отсчета с началом в центральном теле и осями, направленными по радиусу-вектору, трансверсали (перпендикуляру к радиусу-вектору в оскулирующей плоскости в сторону движения) и бинормали (направленной по вектору площадей). Ранее нами было выполнено осредняющее преобразование уравнений движения типа Эйлера в оскулирующих элементах, и получены эволюционные дифференциальные уравнения движения в средних элементах в первом приближении по малому параметру. Настоящая статья посвящена решению осредненных уравнений. Они проинтегрированы полностью. Более того, квадратуры удалось выразить через элементарные функции. Найденное решение имеет особенности при нулевом эксцентриситете и при отсутствии трансверсального ускорения. Эти и некоторые другие частные случаи рассмотрены отдельно. Можно указать по меньшей мере два приложения рассматриваемой задачи. Это движение астероида с учетом эффекта Ярковского–Радзиевского и движение космического аппарата с солнечным парусом. В обоих случаях возмущающее воздействие обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца.

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 747-753 (2020) | Рубрика: 18

 

Холшевников К.В., Миланов Д.В., Оськина К.И., Титов В.Б. «Увод астероида с помощью двигателя малой тяги, направленной по касательной к орбите» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 754-764 (2020)

Рассмотрена задача увода опасного астероида с орбиты столкновения с Землей с помощью двигателя малой тяги, направленной по касательной к траектории. Двигатель может быть смонтирован на астероиде, или на “гравитационном тягаче”. Целью статьи является установление принципиальной возможности увода астероида на безопасное расстояние за время порядка месяца и года. Это приемлемо, поскольку падение астероида диаметром порядка 100 м сразу после его открытия маловероятно. Мы ограничились модельной постановкой задачи: двигатель обеспечивает постоянное касательное ускорение. Соответствующие уравнения типа Эйлера были нами преобразованы методом осреднения ранее. Здесь мы решили их методом рядов по степеням “медленного времени” и показали адекватность решения на временах в десятки лет. Оказалось, что астероиды до 55 м в диаметре можно увести за год при тяге двигателя в 1 Н. При тяге в 20 Н астероиды до 50 м в диаметре можно увести за месяц, а с диаметром до 150 м – за год. Увод более крупных астероидов требует больше времени или более мощных двигателей. Результаты сравнены с полученными ранее аналогичными данными для случая, когда возмущающее ускорение направлено по трансверсали. Во всех случаях касательная тяга приводит к лучшим результатам. Однако для орбит с эксцентриситетами до 0.4 оба варианта практически совпадают. Различие становится значимым при e>0.5.

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 754-764 (2020) | Рубрика: 18

 

Андреев А.О., Нефедьев Ю.А., Демина Н.Ю., Петрова Н.К., Загидуллин А.А. «Разработка методов навигационной привязки окололунных космических аппаратов к селеноцентрической динамической системе координат» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 765-775 (2020)

Современные космические оптические наблюдения в исходном виде содержат значительные геометрические и яркостные искажения. Данная проблема может быть решена на основе геометрической коррекции и преобразования координат опорных объектов в принятые картографические проекции. В работе рассматривается метод координатной трансформации к опорной селеноцентрической динамической системе с применением электронных карт, в качестве которых выступает база опорных селенографических объектов. Процесс трансформации предполагает формирование фотограмметрически скорректированного изображения, идентификацию наблюдаемых и включенных в электронные карты объектов. Зная наблюдаемые селенографические координаты искомой точки, программными средствами определяются ее высотные данные на поверхности Луны по отношению к опорным объектам. Предварительные селенографические координаты искомой точки могут быть определены с использованием как наземных позиционных наблюдений, так и с помощью бортовых угломерных устройств, таких как лазерный интерферометр. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 765-775 (2020) | Рубрика: 18

 

Петрова М.А., Шахт Н.А. «Александр Николаевич Дейч – к 120-летию со дня рождения» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 776-784 (2020)

В 2019 г. исполняется 120 лет со дня рождения пулковского астронома, доктора физико-математических наук, профессора Александра Николаевича Дейча (1899–1986), который в течение многих лет был заведующим отделом фотографической астрометрии и звездной астрономии ГАО РАН, руководителем и учителем нескольких поколений пулковских астрономов и сотрудников других обсерваторий. В статье представлена научная и общественная деятельность А.Н. Дейча. Приведены архивные данные, свидетельствующие о его участии вместе с другими пулковскими сотрудниками в спасении имущества и научного фонда Пулковской обсерватории во время Великой Отечественной войны, а также в работе по восстановлению обсерватории. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 776-784 (2020) | Рубрика: 18

 

Грибко Л.П. «Жизнь и научная деятельность профессора МГУ Владимира Владимировича Подобеда» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 785-792 (2020)

Кратко описаны жизнь и научная деятельность В.В. Подобеда – выдающегося астронома и астрометриста, доктора физико-математических наук, профессора МГУ, столетие которого отмечалось в 2018 г. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Астрономический журнал, 97, № 9, с. 785-792 (2020) | Рубрика: 18

 

Демянский М.И., Дорошкевич А.Г., Ларченкова Т.И. «Лес линий лайман-альфа как индикатор элементов крупномасштабной структуры» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 383-394 (2020)

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 383-394 (2020) | Рубрика: 18

 

Крисанова О.И., Бобылев В.В., Байкова А.Т. «Параметры вращения Галактики по звездам из областей активного звездообразования с данными из каталога Gaia DR2» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 395-404 (2020)

Изучена выборка из более 25000 молодых звезд с собственными движениями и тригонометрическими параллаксами из каталога Gaia DR2. Относительные ошибки их параллаксов не превышают 10%. Отбор звезд, принадлежащих областям активного звездообразования, был осуществлен Мартоном и др. по данным из каталога Gaia DR2 с привлечением инфракрасных измерений из каталогов WISE и Planck. Большинство звезд выборки составляют маломассивные звезды типа Т Тельца. По ним найдены следующие значения параметров угловой скорости вращения Галактики: Ω0=28.40±0.11 км/с/кпк, Ω'0=–3.933±0.033 км/с/кпк2 и Ω''0=0.804±0.040 км/с/кпк3. Значения постоянных Оорта составляют A=15.73±0.32 км/c/кпк и B=–12.67±0.34 км/c/кпк, а круговая скорость вращения околосолнечной окрестности вокруг центра Галактики составляет V0=227±4 км/с для принятого расстояния Солнца до галактического центра R0=8.0±0.15 кпк.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 395-404 (2020) | Рубрика: 18

 

Кочина О.В., Вибе Д.З. «Дейтерированные изотопологи воды и метанола в областях звездообразования» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 405-414 (2020)

Рассмотрена эволюция содержания однократно и двукратно дейтерированных изотопологов воды и метанола в типичном протозвездном облаке. Выявлены основные процессы, определяющие их обилие в различных регионах облака. Показано, что содержания дейтерированных изотопологов в ряде случаев могут превышать содержание основных молекул.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 405-414 (2020) | Рубрика: 18

 

Бердников Л.Н. «Поиск эволюционных изменений периода классической цефеиды EV Aql» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 415-426 (2020)

Обработка всей имеющейся фотометрии цефеиды EV Aql позволила построить ее диаграмму O-C, охватывающую временной интервал 130 лет. Это позволило вычислить скорость эволюционного уменьшения периода dP/dt=–33.2(±6.9) с/год, что согласуется с результатами модельных расчетов для второго пересечения полосы нестабильности. Тест на стабильность пульсаций, предложенный Ломбардом и Коэном, подтвердил реальность уменьшения периода.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 415-426 (2020) | Рубрика: 18

 

Разумовский М.В., Родин А.В. «Моделирование атмосфер гравитационно-захваченных супер-земель, вращающихся вокруг маломассивных родительских звезд, с использованием негидростатической модели общей циркуляции» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 427-434 (2020)

Представлены результаты численного моделирования общей циркуляции атмосферы гипотетической супер-Земли в рамках модели, основанной на решении полной системы уравнений гидродинамики. Модель MIPT/PGI GCM, используемая для расчетов, ранее уже была с успехом использована для описания общей циркуляции атмосферы Венеры. Модель характеризуется высоким разрешением и отсутствием линейной схемной вязкости. Атмосферный газ рассматривается как смесь газов в некоторой постоянной пропорции, а влиянием аэрозольной составляющей на уравнение состояния можно пренебречь. Для описания процессов, связанных с переносом тепла, используется релаксационное приближение. В результате моделирования обнаружено, что западная зональная суперротация, которая может проявляться в виде экваториального и двух среднеширотных джетов, является основным механизмом циркуляции в атмосфере. Положение и интенсивность среднеширотных джетов в существенной мере определяются молярной массой атмосферы и контрастом температур “экватор–полюс”. В работе продемонстрированы закономерности, отражающие эти изменения. Также в случае гравитационно-захваченной супер-Земли было обнаружено устойчивое струйное экваториальное течение, возмущенное волной Кельвина. Найдено, что интенсивность возмущений возрастает с уменьшением молярной массы атмосферы. Моделирование производилось в рамках простой модели парникового эффекта.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 427-434 (2020) | Рубрика: 18

 

Малахов А.В., Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., Санин А.Б., Головин Д.В., Дьячкова М.В., Никифоров С.Ю., Аникин А.А., Лисов Д.И., Лукьянов Н.В., Мокроусов М.И. «“Оазисы" льдистой вечной мерзлоты вблизи экватора Марса: нейтронное картографирование планеты по данным прибора ФРЕНД на борту спутника TGO Российско-европейского проекта “ЭКЗОМАРС”» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 435-450 (2020)

Представлены первые результаты анализа данных орбитального нейтронного зондирования поверхности Марса прибором ФРЕНД на борту марсианского спутника ЕКА Trace Gas Orbiter. Регистрация нейтронного излучения планеты проводится с высоким пространственным разрешением, что позволяет сопоставлять данные о пространственной переменности потока эпитепловых нейтронов с геоморфологическими структурами рельефа. Локальные области понижения потока нейтронов указывают на присутствие в веществе поверхности значительного количества атомов водорода, который предположительно входит в состав молекул воды. На экваториальных широтах планеты обнаружены локальные области, для которых значительное уменьшение потока эпитепловых нейтронов указывает на большую массовую долю водяного льда в составе вещества, от нескольких десятков до 100%. Учитывая высокое содержание льда, эти области предложено назвать “оазисами” льдистой вечной мерзлоты. Приведены оценки массовой доли льда для семи таких областей, полученные на основе анализа данных нейтронных измерений и сквозного численного моделирования всего физического процесса нейтронного зондирования Марса с орбиты прибором ФРЕНД. Обсуждаются возможные причины образования таких “оазисов” и значение их обнаружения для будущих исследований Марса.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 435-450 (2020) | Рубрика: 18

 

Кичигин Г.Н. «Ускорение ионов во фронте нелинейных вистлеров» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 451-456 (2020)

Решена задача об ускорении ионов (протонов), набегающих на фронт нелинейного вистлера, для которого предполагается, что структура его электромагнитных полей известна и определена соотношениями, которые ранее получены автором. Установлена зависимость энергии, до которой ускоряются протоны, от угла между направлением распространения вистлера по отношению к направлению внешнего магнитного поля и от скорости вистлера. Полученные результаты применяются для случая околоземной бесстолкновительной ударной волны, предполагая, что фронт бесстолкновительной ударной волны имеет структуру нелинейного вистлера. Показано, что протоны ускоряются во фронте околоземной бесстолкновительной ударной волны до 45 кэВ и с такими энергиями оказываются перед фронтом бесстолкновительной ударной волны в области форшока. По мнению автора, эти энергичные протоны, рассеиваясь на колебаниях, существующих в форшоке, образуют перед фронтом бесстолкновительной ударной волны популяцию так называемых диффузных ионов.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 451-456 (2020) | Рубрика: 18

 

Додин А.В., Потанин С.А., Шатский Н.И., Белинский А.А., Атапин К.Е., Бурлак М.А., Егоров О.В., Татарников А.М., Постнов К.А., Бельведерский М.И., Буренин Р.А., Гильфанов М.Р., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Хорунжев Г.А., Сюняев Р.А. «Оптическая спектроскопия объектов СРГ-еРОЗИТА на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 459-469 (2020)

По наблюдениям с новым Транзиентным двухлучевым спектрографом (TDS) на 2.5-метровом телескопе КГО ГАИШ МГУ определен тип и найдено красное смещение для 6 новых рентгеновских источников (4 квазара и 2 скопления галактик), обнаруженных космической обсерваторией СРГ во время наблюдений Дыры Локмана на фазе проверочных наблюдений телескопа еРОЗИТА. Показано, что TDS позволяет получать спектры объектов ∼20m за 2 ч наблюдений с отношением сигнал к шуму выше 5 и разрешением R∼1500. Типы и красные смещения объектов, определенные по спектральным наблюдениям, хорошо согласуются с предсказаниями по фотометрическим данным с помощью автоматической системы классификации SRGz.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 459-469 (2020) | Рубрика: 18

 

Бобылев В.В., Крисанова О.И., Байкова А.Т. «Изучение вращения Галактики по данным о мазерах и радиозвездах с РСДБ-измерениями их параллаксов» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 470-479 (2020)

По литературным данным сформирована выборка из 256 радиоисточников, тригонометрические параллаксы и собственные движения которых измерены РСДБ-методом. Эта выборка содержит галактические мазеры, ассоциируемые с массивными протозвездами и звездами в областях активного звездообразования. В нее также включены молодые маломассивные звезды из области пояса Гулда, радионаблюдения которых осуществлялись в континууме. По этой, наиболее полной на данный момент выборке источников, получены оценки скоростей U, V, W и параметров угловой скорости вращения Галактики Ω0, Ω10,..., Ω40, а также получена новая оценка расстояния от Солнца до центра Галактики R0=8.15+0.04–0.20 кпк. По рядам радиальных VR и остаточных тангенциальных ΔVcirc скоростей звезд найдены параметры галактической спиральной волны плотности. Амплитуды радиальных и тангенциальных скоростей возмущений составили fR=7.0±0.9 км/с и fθ=3.8±1.1 км/с, длина волны возмущений λR=2.3±0.2 кпк и λτ=2.0±0.4 кпк, фаза Солнца в спиральной волне (χ)R=–163±9° и (χ⊙)θ=–137±10° для принятой четырехрукавной модели спирального узора.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 470-479 (2020) | Рубрика: 18

 

Нестерёнок А.В. «Столкновительная накачка мазеров он вблизи остатков сверхновых звезд» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 480-493 (2020)

Рассматривается столкновительная накачка мазеров ОН в недиссоциативных ударных волнах С-типа около остатков сверхновых звезд. Исследуется возникновение мазерного излучения в линиях ОН для различных значений параметров ударной волны – скорости ударной волны, плотности газа перед фронтом, скорости ионизации газа космическим излучением, величины магнитного поля. Наибольшее значение оптической толщины в линии 1720 МГц достигается при высоких скоростях ионизации газа ζ≥10–15 с–1, начальной плотности nH,0≤2×104 см–3 и скорости ударной волны us≥20 км/с. Согласно расчетам, имеется также инверсия населенностей уровней для переходов 6049 и 4765 МГц возбужденных вращательных состояний молекулы ОН. Однако оптическая толщина в этих линиях мала для всех исследуемых значений параметров ударной волны, что объясняет отсутствие детектирования мазерного излучения в этих линиях в остатках сверхновых звезд.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 480-493 (2020) | Рубрика: 18

 

Бескин В.С., Калашников И.Ю. «Внутренняя структура струйных выбросов из молодых звезд, моделируемых на установках плазменного фокуса» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 494-504 (2020)

Лабораторное моделирование струйных выбросов из молодых звезд, проводимых уже много лет на установках плазменного фокуса, позволяет в деталях исследовать внутреннюю структуру активных областей, возникающих при взаимодействии струйного выброса с окружающей плазмой. В работе найден новый широкий класс решений уравнений идеальной магнитной гидродинамики, описывающий замкнутые осесимметричные стационарные течения, которые, по-видимому, и реализуются в активных областях. Показано, что такие течения хорошо воспроизводят внутреннюю структуру плазменных выбросов, наблюдаемых при лабораторном моделировании астрофизических струйных выбросов.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 494-504 (2020) | Рубрика: 18

 

Тарасов А.Е. «Спектроскопия В- и Ве-звезд в молодом рассеянном звездном скоплении NGC 581 (M 103)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 505-513 (2020)

По спектрам умеренного разрешения в области 4200–5200 A исследованы В- и Вe-звезды в молодом рассеянном звездном скоплении NGC 581. Температуры исследуемых звезд получены дифференциальным методом с выбором простых спектроскопических параметров ряда линий и их сравнения с аналогичными параметрами обширной выборки В-звезд, для которой получены аккуратные оценки Teff в рамках неЛТР анализа их атмосфер. Применение данного метода для исследуемой выборки объектов позволило уверенно определить возраст скопления t=22±1 млн лет и модуль расстояния до скопления (m–M)0=12.4m. Исследована спектральная переменность эмиссионного спектра четырех Ве-звезд, входящих в скопление. Показано, что все они имеют долговременную переменность профилей, характерную для классических Ве-звезд.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 505-513 (2020) | Рубрика: 18

 

Габдеев М.М., Фатхуллин Т.А., Борисов Н.В., Шиманский В.В., Колбин А.И., Москвитин А.С., Аитов В.Н., Митиани Г.Ш. «Результаты первого года программы поиска поляров 3 BS» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 514-519 (2020)

Представлены результаты первого года поиска кандидатов в поляры по программе 3BS (3-Band Survey) с использованием среднеполосных фильтров. В ходе реализации программы получены наблюдательные данные для 84 отобранных объектов из каталога катаклизмических переменных обзора неба CRTS DR1. Обнаружены карликовая новая во время вспышки и поляр. Проведен анализ имеющихся архивных данных. Карликовая новая относится к типу U Gem или Z Cam и содержит массивный вторичный компонент M2=0.94±0.04M. Для найденного поляра получена оценка продолжительности орбитального периода PO=0.054437d и вычислена величина магнитного поля белого карлика B≡32MG.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 514-519 (2020) | Рубрика: 18

 

Балега Ю.Ю., Бисикало Д.В., Зелёный Л.М., Маров М.Я., Петрукович А.А., Постнов К.А., Рубаков В.А., Сахибуллин Н.А., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Чуразов Е.М., Шустов Б.М. «Анатолий Михайлович Черепащук (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 895-896 (2020)

DOI: 10.3367/UFNr.2020.06.038785. Анатолий Михайлович Черепащук родился 7 июля 1940 года в г. Сызрань Куйбышевской (Самарской) области. В 1959 году поступил на физико-математический факультет Куйбышевского педагогического института, после третьего курса перевелся на астрономическое Отделение физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, окончил его в 1964 году. Далее там же – аспирантура. В 1967–1987 гг. – младший и старший научный сотрудник, зав. отделом Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ. С 1986 года – зав. кафедрой астрофизики и звездной астрономии и зав. астрономическим отделением физического факультета МГУ. В 1986–2019 гг. – директор ГАИШ, в настоящее время – научный руководитель ГАИШ, заведующий отделом звездной астрофизики. Член-корреспондент РАН c 1997 года, академик РАН c 2006 года – Отделение физических наук. Специалист в области астрофизики. Академик А.М. Черепащук – советский и российский астрофизик. Им проведены пионерские исследования, получены всемирно известные научные результаты в области физики звезд, тесных двойных звездных систем, релятивистских объектов и активных галактических ядер. Он внёс важный вклад в решение проблемы поиска и исследования чёрных дыр во Вселенной, развил новые методы определения масс чёрных дыр, прояснил эволюционную связь между чёрными дырами, звёздами и галактиками – именно по его методикам во всем мире астрономы вычисляют массу и определяют размер как обычных, так и сверхмассивных «черных дыр». А.М. Черепащук развивал новое научное направление – физика тесных двойных звездных систем на поздних стадиях эволюции. Широко известны его работы по исследованию звезд Вольфа–Райе, нейтронных звезд и кандидатов в черные дыры в двойных системах. Выполнены наблюдения и разработаны новые методы интерпретации наблюдений тесных двойных звезд в рамках нетрадиционных моделей. Определены массы, радиусы, температуры и эволюционный статус пекулярных звезд в двойных системах. Была создана высокоэффективная теория, методика и аппаратура для исследования тесных двойных звездных систем. Даны корректные определения радиусов и температур звезд Вольфа–Райе, показано, что звезды Вольфа–Райе являются обнаженными гелиевыми ядрами массивных звезд, находящихся на поздней стадии эволюции, изучены оптические проявления рентгеновских двойных систем, даны оценки масс кандидатов в черные дыры. Развил и получил наблюдательные подтверждения концепции клочковатого, облачного ветра звезд Вольфа–Райе. Открыл оптические затмения в уникальном объекте SS433 с коллимированными прецессирующими релятивистскими выбросами и выяснил природу этого казавшегося загадочным объекта. Предложил и обосновал многолетними оптическими наблюдениями ныне общепринятую модель SS433 как массивной рентгеновской двойной системы на продвинутой стадии эволюции с прецессирующим сверхкритическим аккреционным диском вокруг релятивистского объекта. Эти исследования SS433 очень перспективны для понимания природы ядер галактик и квазаров, где также наблюдаются релятивистские коллимированные выбросы вещества. Сейчас изучение переменности линий и поиск эффектов запаздывания выросли в новое направление исследования структуры ядер активных галактик. Наблюдения эффектов запаздывания позволили определить массы двух десятков сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик. В последнее время занимается проблемой «кротовых нор». В течение многих лет совместно с математиками школы А.Н. Тихонова занимался решением обратных задач астрофизики. Под руководством А.М. Черепащука в ГАИШ развиваются новые научные направления: космическая астрометрия (проект «Ломоносов»), звездный космический коронограф (проекты «Лира» и «Фомальгаут»). К настоящему времени с использованием методов, предложенных А.М. Черепащуком, измерены массы десятков звездных черных дыр и нейтронных звезд в двойных системах, а также массы многих сотен сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик. Это привело к развитию нового направления в релятивистской астрофизике – демографии черных дыр, изучающей статистическую связь между черными дырами, звездами и галактиками разных типов. В 1986–2019 гг. А.М. Черепащук руководил Государственным астрономическим институтом имени П.К. Штернберга МГУ – крупнейшим научно-образовательным центром России, занимающим лидирующие позиции в мировой астрономической науке. Под его руководством в 2014 г. завершено создание Кавказской горной обсерватории ГАИШ, где установлен высокотехнологичный телескоп с диаметром зеркала 2.5 м, что открывает перспективы и учебного процесса, и международного сотрудничества. В МГУ читает спецкурс «Тесные двойные звездные системы», способствовал организации на астрономическом Отделении новой кафедры – кафедры экспериментальной астрономии. Большая часть деятельности А.М. Черепащука – борьба со лженаукой и воинствующим невежеством в эпоху, когда, как он выразился, «на смену просветительству, научному образованию пришли истории о конце света». Пока московский планетарий был на реконструкции 18 лет, звездное небо москвичам показывал сам ГАИШ, за вечер приходило до 700–800 посетителей, очереди были от дверей института до дороги, прямо на улице устраивалось чтение популярных лекций по астрономии – люди их слушали, стоя в очереди, суммарно прошло более 10 тысяч посетителей. С 2007 года А.М. Черепащук – президент Ассоциации планетариев России. А.М. Черепащук – один из авторов письма десяти академиков о возрастающей клерикализации российского общества, которое вызвало общественный резонанс в российской прессе, однако сам текст письма был размещен исключительно в форумах и блогах. В борьбе с лженаукой на ТВ-каналах А.М. Черепащук и группа академиков написали в «Известия» статью о том, что надо возродить в школе астрономию как отдельный предмет – но газета ее не опубликовала и никакого ответа не последовало. Ученые вынуждены были опубликовать ее в бюллетене комиссии РАН по борьбе с лженаукой. Десять лет на «Пятом канале», на канале ОТР, на канале «Культура» А.М. Черепащук вел научно-популярную программу «Человек. Земля. Вселенная». Он поясняет: «В названии программы заложено следующее: человек – это биология, Земля – это геология и география, а Вселенная – это астрономия, астрофизика и космос». С 1996 года руководит ведущей научной школой России по физике тесных двойных звездных систем – подготовил 18 кандидатов и 3 докторов наук. Опубликовал 388 научных статей и 21 книгу. Заместитель главного редактора «Астрономического журнала», «Astrophysics and Space Science», член редколлегий журналов «Природа», «Земля и Вселенная». Член Бюро Отделения физических наук РАН, заместитель председателя Научного совета РАН по астрономии – председатель Секции «Звезды и планетные системы», член Научного совета РАН по проблеме «Координатно-временное и навигационное обеспечение», член (по 2019 г.) Совета РАН по космосу. Член оргкомитета комиссии Международного астрономического союза (c 1979 года), член Британского королевского астрономического общества (c 1999 года), вице-президент Европейского астрономического общества (с 2000–200 гг.), член экспертной комиссии РСОШ по физике. Награжден орденом Дружбы, орденом Почета, орденом Александра Невского. Лауреат Государственной премии РФ в области науки и технологий – за цикл работ по комплексному исследованию процессов и закономерностей в эволюционирующей Вселенной, премии Правительства РФ в области образования. Ему вручена премия Ленинского комсомола за цикл работ по обратным задачам теории двойных затменных звезд. Удостоен премии имени А.А. Белопольского РАН за цикл работ «Исследования тесных двойных звёзд на поздних стадиях эволюций», Ломоносовской премии МГУ I ст. за научные исследования, Ломоносовской премии МГУ за педагогическую деятельность.

Успехи физических наук, 190, № 8, с. 895-896 (2020) | Рубрики: 03 18

 

Алексеев В.В., Макаренко Н.Г., Князева И.С. «Графодинамика активных областей Солнца: комплексы Морса–Смейла и мультимасштабные графы магнитограмм» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 520-532 (2020)

Обсуждается модель эволюции Активной Области (АО), в которой граф, построенный на особых точках поля, кодирует магнитные паттерны АО. При этом динамические сценарии АО отображаются дискретной структурой сети, сформированной на максимумах, минимумах и седловых точках магнитного поля. Динамика АО приводит к перестройке графа, графодинамике. В работе обсуждаются два графа. Первым из них является граф комплекса Морса–Смейла. Он представляет собой клеточную градиентную модель магнитного поля, каждая клетка которого содержит максимум, минимум и две седловых точки. Комплекс Морса–Смейла допускает упрощение (редактирование) с предписанной детальностью, которое сохраняет топологию поля. Второй граф кодирует динамику АО сразу на разных масштабах, в так называемом Scale-Space. Это пространство образовано последовательностью сверток исходной магнитограммы с гауссовским ядром, так что масштаб размытия является его дополнительной координатой. В каждом слое Scale-Space рассматриваются неморсовские особые точки, с вырожденным гессианом и лапласианом. Кривые, соединяющие эти точки в разных масштабах, образуют критические пути, вершины которых называют топ-точками. Полученный на этих точках граф кодирует структуру вырожденных структур поля АО на разных масштабах. В статье предлагается эффективный способ вычисления критических путей с помощью множества Якоби. Можно полагать, что предвспышечные режимы связаны со значительным изменением топологии поля, которая управляет графодинамикой. Следовательно, они должны сопровождаться заметными вариациями спектра собственных значений дискретного лапласиана графа (матрицы Кирхгофа–Лапласа). В качестве примера приводится эволюция спектров этих графов, построенных по магнитограммам вспышечно-активной области АО12673. Данными служили SDO/HMI магнитограммы АО для скалярной LOS-компоненты. Обсуждается возможная связь больших вариаций спектра с последующими Х-вспышками.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 520-532 (2020) | Рубрика: 18

 

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «II. Доказательство отсутствия классических черных дыр» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 22-46 (2019)

Рассмотрено взаимодействие скалярных частиц, фотонов и фермионов с гравитационными и электромагнитными полями Шварцшильда, Райсснера–Нордстрёма, Керра и Керра–Ньюмена. Анализу подвергалось поведение эффективных потенциалов в уравнениях второго порядка типа Шредингера. Установлено, что квантовая теория несовместима с гипотезой о существовании в Природе классических черных дыр, предсказанных на основе вакуумных асимптотически-плоских решений ОТО. Альтернативой могут являться составные системы: коллапсары с фермионами, находящимися в стационарных связанных состояниях.

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 22-46 (2019) | Рубрика: 18

 

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «III. Доказательство отсутствия классических черных дыр» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 47-56 (2019)

Рассмотрено взаимодействие скалярных частиц, фотонов и фермионов с гравитационными и электромагнитными полями Шварцшильда – (A)dS, Райсснера-Нордстрёма – (A)dS, Керра – (A)dS и Керра-Ньюмена – (A)dS. Анализу подвергалось поведение эффективных потенциалов в уравнениях второго порядка типа Шредингера. Установлено, что квантовая теория несовместима с гипотезой о существовании в Природе классических черных дыр, предсказанных на основе решений ОТО с ненулевой космологической постоянной (геометрии Шварцшильда – (A)dS, Райсснера–Нордстрёма – (A)dS, Керра – (A)dS и Керра–Ньюмена – (A)dS). Альтернативой могут являться составные системы: коллапсары с фермионами, находящимися в стационарных связанных состояниях.

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 47-56 (2019) | Рубрика: 18

 

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «IV. Доказательство отсутствия классических черных дыр» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 57-63 (2019)

Рассмотрено взаимодействие скалярных частиц, фотонов и фермионов с неэкстремальными вращающимися заряженными черными дырами в минимальной пятимерной калибровочной супергравитации. Анализу подвергалось поведение эффективных потенциалов в уравнениях второго порядка типа Шредингера. Установлено, что квантовая теория несовместима с гипотезой о существовании в Природе черных дыр с горизонтами событий нулевой толщины, предсказанных на основе решений минимальной пятимерной калибровочной супергравитации с нулевой и ненулевой космологической постоянной. Альтернативой могут являться составные системы: коллапсары с фермионами, находящимися в стационарных связанных состояниях.

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 57-63 (2019) | Рубрика: 18

 

Жмайло В.А., Соболев И.В., Широков А.Е. «Расчеты гамма-зари космического ядерного взрыва операции "Морская звезда"» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 3, с. 39-43 (2019)

Описывается трехмерный расчет параметров области мощного космического ядерного взрыва операции «Морская звезда», проведенного США в 1962 г. Рассчитанные данные сравниваются с показаниями искусственного спутника Земли «Космос-5», характеризующими γ-зарю этого взрыва.

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 3, с. 39-43 (2019) | Рубрика: 18

 

Захаров А.И., Костюк Е.А., Денисов П.В., Бадак Л.А. «Космическая радиолокационная интерферометрическая съемка Земли и ее перспективы в рамках проекта "Кондор-ФКА"» Журнал радиоэлектроники, № 1, с. 11 (2019)

Описаны различные варианты организации космической радиолокационной интерферометрической съемки поверхности Земли – однопроходная съемка двухантенным интерферометром (или двумя близко летящими космическими аппаратами с одноантенным радаром) и двухпроходная схема со спутника с одной антенной с близких и повторяющихся орбит, изложены их возможности и ограничения. Рассмотрен альтернативный вариант – квазиодновременной съемки двумя космическими аппаратами (с интервалом между съемками в несколько десятков минут) в рамках планируемого в России проекта "Кондор-ФКА" с радаром S-диапазона. Обсуждаются достоинства и недостатки рассматриваемой съемы измерений, отмечена возможность расширения круга решаемых задач радиолокационного наблюдения Земли с помощью такой радиолокационной группировки.

Журнал радиоэлектроники, № 1, с. 11 (2019) | Рубрика: 18

 

Косинов С.Н., Никитин В.Ф., Тюренкова В.В., Смирнова М.Н. «Воздействие высокочастотного излучения на проводящий экран при движении с большими относительными скоростями» Вопросы оборонной техники. Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 11-12, с. 102-114 (2019)

При воздействии электромагнитного поля высокой частоты на электронные приборы в них могут возникать сбои или они вовсе могут выйти из строя. Поэтому защита бортовых электронных устройств, подверженных высокочастотному электромагнитному излучению, является важнейшей проблемой безопасности космических полетов. Настоящая работа содержит результаты теоретического исследования воздействия высокочастотного электромагнитного излучения на движущийся проводящий экран. Разработаны методы и представлены результаты, направленные на оценку защитных свойств проводящего экрана в зависимости от теплофизических и электромагнитных свойств материала, интенсивности и частоты излучения, а также относительной скорости источника излучения и цели.

Вопросы оборонной техники. Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 11-12, с. 102-114 (2019) | Рубрика: 18

 

Деминов М.Г., Непомнящая Е.В., Обридко В.Н. «Индексы солнечной активности для параметров ионосферы в циклах 23 и 24» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 1, с. 3-8 (2020)

Проведен анализ особенностей изменений индексов солнечной активности (F – потока солнечного радиоизлучения на длине волны 10.7 см, Ri – относительного числа солнечных пятен, новая версия) и ионосферного индекса этой активности T в солнечных циклах 23 и 24, которые были низкими по амплитуде солнечной и геомагнитной активности. Для этого рассмотрены скользящие средние за 12 мес. и сглаженные (с помощью 24-месячного фильтра) значения этих индексов. Получено, что в среднем связь между индексами T и F оставалась стабильной для этих циклов и не отличалась от предыдущих солнечных циклов. Связь между индексами T и Ri изменялась со временем в циклах 23 и 24 и отличалась от предыдущих циклов. Кроме того, для цикла 24 наблюдался отчетливый эффект гистерезиса в зависимости сглаженных значений T от Ri, когда на фазах роста и спада солнечного цикла фиксированному значению Ri соответствовали разные значения T. Этот эффект отсутствовал в зависимости T от F. Тем самым подтверждено, что индекс F является более точным, чем Ri индикатором солнечной активности для ионосферы.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 1, с. 3-8 (2020) | Рубрика: 18

 

Черногор Л.Ф. «Ионосферные эффекты Липецкого метеороида» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 1, с. 83-92 (2020)

С использованием радара вертикального доплеровского зондирования, расположенного вблизи г. Харькова (Украина), проанализированы временные вариации доплеровских спектров на частотах 3.2 и 4.2 МГц в день падения Липецкого метеороида (вблизи г. Липецка, Россия) 21 июня 2018 г. и в соседние контрольные дни. После взрыва метеороида в F-области ионосферы наблюдалось два вида эффектов. Первый из них заключался в “развале” доплеровских спектров примерно через 11 мин после взрыва и длился ∼16–17 мин. Через 31–33 мин после взрыва регистрировались квазипериодические вариации доплеровского смещения частоты с переменным периодом 10–20 мин и амплитудой 0.11 и 0.19 Гц для 3.2 и 4.2 МГц соответственно. Длительность этого процесса была ∼120 мин. Обсуждаются физические механизмы возмущений в ионосфере, наблюдавшихся после взрыва метеороида.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 1, с. 83-92 (2020) | Рубрика: 18

 

Фомичев В.В., Чернов Г.П. «Солнечные радиовсплески, связанные со стоячими ударными волнами» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 139-152 (2020)

Рассмотрен ряд явлений с радиовсплесками в дециметровом и сантиметровом диапазонах, похожих на всплески II типа в метровом диапазоне. Во всех явлениях радиовсплески обнаруживали остановку частотного дрейфа и его смену на обратный. Анализ всех имеющихся у нас данных о соответствующих вспышках свидетельствует о возникновении конечных ударных волн (termination shock), во фронтах которых происходило ускорение частиц. Это подтверждается рождением новых источников жесткого рентгеновского излучения и радиоизлучения быстрых всплесков (спайков), волокон и зебра-структуры. Источники дрейфующих полос с разворотом дрейфа располагались или между вспышечной петлей и нижней ударной волной, или между нижней и верхней ударными волнами. Оценки критического числа Маха для обычных параметров вспышечной плазмы показали, что значения (Мкр=1.1–1.3) могут легко реализоваться в рассматриваемых явлениях, и излучение можно связать с бунемановской неустойчивостью. Реализация необходимых условий для генерации наблюдаемых всплесков электромагнитного излучения возможна в шлемовидных магнитных структурах в солнечной короне.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 139-152 (2020) | Рубрика: 18

 

Петров В.Л., Богомолов А.В., Богомолов В.В., Калегаев В.В., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Косенко А.А. «Пространственные и временные характеристики потоков электронов субрелятивистских энергий в околоземном космическом пространстве по данным спутника Вернов» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 153-163 (2020)

Изучение пространственного распределения и динамики потоков электронов субрелятивистских энергий (от нескольких десятков до сотен кэВ) проводилось в ходе космического эксперимента на спутнике Вернов. Был проведен совместный анализ данных экспериментов на спутниках Вернов и POES. Получены карты глобального распределения в околоземном пространстве потоков электронов с энергиями от сотен кэВ до МэВ, а также их распределения по дрейфовым оболочкам, локальному времени и геомагнитной долготе. Показано, что значимые потоки электронов субрелятивистских энергий существуют на дрейфовых оболочках, характеризуемых значениями параметра параметра МакИлвайна L<1.5. Измеренное долготное распределение потоков электронов на указанных дрейфовых оболочках свидетельствует о том, что наблюдающиеся потоки “привязаны” к этим оболочкам, а неоднородности долготного распределения обусловлены особенностями конфигурации магнитного поля на орбитах спутников.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 153-163 (2020) | Рубрика: 18

 

Котова Г.А., Веригин М.И., Гомбоши Т., Кабин К., Безруких В.В. «Аналитическое описание околопланетной ударной волны на основе ГД- и МГД-моделирования для магнитного поля параллельного и перпендикулярного потоку плазмы» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 164-172 (2020)

Продолжена разработка аналитической полуэмпирической модели ударной волны, основанной на теоретических МГД-расчетах, точных аналитических решениях и экспериментальных данных. Параметры модели имеют ясный физический смысл. Для случаев, когда магнитное поле солнечного ветра направлено вдоль его скорости или перпендикулярно вектору скорости, получены аналитические выражения, которые позволяют рассчитать параметры ударной волны – расстояние до подсолнечной точки, радиус кривизны и затупленность в подсолнечной точке – с использованием перенормировки ранее разработанной подробной газодинамической модели. Для случая, когда вектор магнитного поля перпендикулярен вектору скорости солнечного ветра, показано, что для аналитического описания поверхности ударной волны достаточно аппроксимировать ее параметры в 2-х перпендикулярных плоскостях.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 164-172 (2020) | Рубрика: 18

 

Молодых С.И., Жеребцов Г.А., Караханян А.А. «Оценка влияния солнечной активности на уходящий поток инфракрасного излучения» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 208-215 (2020)

Для модели длинноволновой уходящей радиации, основанной на интегральной функции пропускания, предложена параметризация механизма влияния солнечной активности на тропосферу Земли, разрабатываемого авторами. В качестве индикатора солнечной активности использовался PC-индекс геомагнитной активности, который разработан для контроля магнитной активности в полярной шапке и отражает влияние межпланетного электрического поля на магнитосферу. На основе данных реанализа NCEP/NCAR проведены расчеты интегральной функции пропускания и уходящего длинноволнового потока для периодов повышенной и пониженной солнечной активности. Корреляционный анализ рассчитанных радиационных характеристик с температурой в слое 925–700 гПа показал, что учет солнечной активности приводит к усилению связи между радиационными характеристиками и температурой. Сравнение результатов расчетов с изменением температуры подтвердило, что предложенная параметризация может быть применена для учета влияния солнечной активности в численных моделях, использующих интегральную функцию пропускания, для расчета длинноволновой уходящей радиации.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 208-215 (2020) | Рубрика: 18

 

Мягкова И.Н., Шугай Ю.С., Калегаев В.В., Колмогорова В.А., Доленко С.А. «Среднесрочное прогнозирование потоков релятивистских электронов на геостационарной орбите при помощи машинного обучения с использованием данных наблюдений корональных дыр» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 293-304 (2020)

Предложена модель прогноза интегральных суточных потоков (флюенсов) релятивистских электронов (E>2 МэВ) внешнего радиационного пояса Земли (РЭ ВРПЗ) на геостационарной орбите с использованием изображений Солнца в ультрафиолетовом диапазоне. Полученные результаты показывают, что точность прогноза потоков РЭ ВРПЗ на трое-четверо суток вперед существенно возрастает при добавлении в обучающие параметры прогнозируемых значений скорости солнечного ветра на околоземной орбите, полученных на основе обработки изображений Солнца в УФ-диапазоне прибором AIA обсерватории SDO.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 293-304 (2020) | Рубрика: 18

 

Черногор Л.Ф. «Эффекты Липецкого метеороида в геомагнитном поле» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 375-392 (2020)

С использованием данных наблюдений магнитных обсерваторий Киев (Украина), Борок, Санкт-Петербург, Хель (Польша), Арти, Новосибирск, Алма-Ата (Республика Казахстан) и Иркутск проведен анализ временных вариаций компонент геомагнитного поля в день падения Липецкого метеороида (21 июня 2018 г.) и в контрольные дни (20 и 22 июня 2018 г.). Расстояние r от места взрывоподобного выделения энергии метеороидом до обсерваторий изменялось от 0.584 до 4.324 Мм. Оказалось, что пролет в магнитосфере и атмосфере Липецкого метеороида сопровождался вариациями, в основном, H-компоненты геомагнитного поля. Магнитный эффект наблюдался за 54–56 мин до взрыва метеороида, амплитуда возмущений геомагнитного поля не превышала 0.5–1 нТл, длительность – ∼25 мин. После взрыва метеороида с временем запаздывания от 6–8 до 13–14 мин для R от 0.584 до 4.324 Мм наблюдались знакопеременные (сначала положительный, затем отрицательный) всплески в H-компоненте поля. Амплитуда всплеска убывала от 3.75 до 1.1 нТл при увеличении R от 0.584 до 4.324 Мм. Продолжительность магнитного эффекта при этом изменялась для всех расстояний в пределах 15–20 мин. Предложены теоретические модели наблюдаемых магнитных эффектов и проведены их теоретические оценки. Результаты наблюдений и оценок хорошо согласуются между собой.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 375-392 (2020) | Рубрика: 18

 

Охлопков В.П. «11-летний индекс линейных конфигураций планет Венера, Земля, Юпитер и солнечная активность» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 393-403 (2020)

Используется эволюция введенного автором параметра, характеризующего взаимное положение планет – средней за день разности гелиоцентрических долгот для пары планет. Рассмотрены попарно планеты Венера, Земля и Юпитер по минимальным значениям этого параметра. По минимальным отклонениям планет от линии, проходящей через них и Солнце при расположении планет по одну сторону от Солнца (планеты находятся в соединении), а также при расположении планет по разные стороны от Солнца и на одной линии с ним, составлен индекс (JEV), описывающий 11-летний цикл солнечной активности. Кроме того, проведены расчеты средних разностей для четырех планет с участием планеты Меркурий. Показано, что Меркурий не вписывается в 11-летние линейные конфигурации планет Венера, Земля и Юпитер и не участвует в максимальном гравитационном воздействии на Солнце. Только планеты Венера, Земля и Юпитер в своих линейных конфигурациях имеют 11-летний цикл. Проведено сопоставление индекса JEV с солнечной активностью и показано, что средние 11-летние периодичности в индексе JEV и в солнечной активности за 1000-летний интервал времени совпадают с точностью до второго знака после запятой. Это указывает на возможную связь индекса JEV с 11-летним циклом солнечной активности.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 393-403 (2020) | Рубрика: 18

 

Огурцов М.Г. «Возможный вклад гравитационного влияния Юпитера и Сатурна в 60-летнюю вариацию глобальной температуры» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 404-408 (2020)

Рассмотрена возможная связь между 60-летней вариацией глобальной температуры с амплитудой 0.35°С и соответствующим циклом в расположении Юпитера и Сатурна. Показано, что гравитационное возмущение земной орбиты Юпитером и Сатурном способно дать вариацию глобальной температуры лишь в 0.012°C. Показано, что модуляция потока космической пыли, поступающего в атмосферу Земли, гравитационным полем Юпитера и Сатурна является более перспективным механизмом передачи влияния гигантских планет на земной климат. Для того, чтобы глобальная температура испытала вариацию с амплитудой 0.3°C, Юпитер и Сатурн должны обеспечить вариацию потока внеземного вещества в земной атмосфере с амплитудой 16%. Выяснение вопроса о том, способны ли эти две планеты обеспечить такую вариацию, представляет значительный интерес для климатологии.

Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 3, с. 404-408 (2020) | Рубрика: 18

 

Бижанова С.Б., Минглибаев М.Д., Прокопеня А.Н. «Исследование вековых возмущений поступательно-вращательного движения в нестационарной задаче двух тел с применением компьютерной алгебры» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 1, с. 29-38 (2020)

Рассматривается нестационарная задача двух тел, одно из которых имеет сферически симметричное распределение плотности и является “центральным”, а второе – “спутник”, обладающий осесимметричным динамическим строением, формой и переменным сжатием. Ньютоновская сила взаимодействия характеризуется приближенным выражением силовой функции с точностью до второй гармоники. Массы тел изменяются изотропно в различных темпах. Получены уравнения движения спутника в относительный системе координат. Задача исследована методами теории возмущений. Получены уравнения вековых возмущений поступательно-вращательного движения спутника в аналогах оскулирующих элементов Делоне–Андуайе. Все необходимые символьные вычисления выполнены с помощью системы компьютерной алгебры Wolfram Mathematica.

Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 1, с. 29-38 (2020) | Рубрика: 18

 

Гутник С.А., Сарычев В.А. «Исследование стационарных движений системы двух связанных тел на круговой орбите с применением методов компьютерной алгебры» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 1, с. 80-87 (2020)

С использованием методов компьютерной алгебры и численных методов проведено исследование свойств нелинейной алгебраической системы, определяющей равновесные ориентации системы двух тел, соединенных сферическим шарниром, движущихся по круговой орбите под действием гравитационного момента. Главное внимание уделяется изучению равновесных ориентаций связки двух тел для специальных случаев, когда одна из главных осей инерции как первого, так и второго тела совпадает с нормалью к плоскости орбиты, радиусом вектором или касательной к орбите. Для определения равновесных ориентаций связки двух тел проводилась декомпозиция системы стационарных алгебраических уравнений движения на 9 подсистем. Для решения системы алгебраических уравнений применялись алгоритмы построения базисов Гребнера. Положения равновесия определялись путем численного анализа корней алгебраических уравнений из построенного базиса Гребнера.

Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 1, с. 80-87 (2020) | Рубрика: 18

 

Каганов В.И. «Передача СВЧ-энергии с солнечно-космической электростанции – проект будущего» Инженерная физика, № 8, с. 33-40 (2019)

Проводится сравнение двух типов солнечных электростанций – располагаемых на Земле и в космосе. Рассчитываются параметры двух типов солнечно-космических электростанций: при их расположении на геостационарной орбите и круговой высоте 6000 км. Предлагается получение СВЧ-сигнала мощностью в 1 ГВт с помощью метода взаимной синхронизации множества транзисторных генераторов и применения фазированной антенной решетки. Утверждается, что реализация проекта возможна только при создании нового поколения солнечных батарей.

Инженерная физика, № 8, с. 33-40 (2019) | Рубрика: 18

 

Бобин В.А., Бобина А.В. «Физическая основа создания горных машин для освоения полезных ископаемых на Луне, Марсе и астероидах» Инженерная физика, № 12, с. 43-51 (2019)

Создан принципиально новый метод дезинтеграции горных пород на основе нового физического принципа создания и регулирования усилий истирания за счет использования гироскопических сил и дано его научное обоснование. Использование гироскопических сил в качестве альтернативы силам гравитации позволяет существенно уменьшить вес и габариты гироскопических горных машин, обеспечивает дистанционное управление ими и устойчивость их работы при всех режимах работы, а также высокую эффективность. Разработана конструкция лунной гироскопической машины, испытан ее лабораторный образец с эффективностью не ниже 0,3 т/кВтч, а на ее основе предложен проект роботизированного строительного комплекса для создания постоянных поселений на Луге, в состав которого войдут роботизированные лунная гироскопическая горная машина, погрузчик (мехлопата) и 3D-строительный принтер, которые при общем весе 600–800 кг позволят за 10–14 дней построить в роботизированном варианте на поверхности Луны опытную лунную базу в виде ангара размером в плане 6×3 м и высотой не менее 2,5 м и толщиной стен не менее 1,5 м.

Инженерная физика, № 12, с. 43-51 (2019) | Рубрика: 18

 

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Галактические пылевые потоки и споры жизни» Инженерная физика, № 3, с. 27-42 (2020)

Постепенно в России начинают возникать современные исследования по биологии, которые следует отнести к астробиологии. Астробиология изначально, еще от античных времен включала философскую составляющую, а в естественно – научном смысле была комплексной дисциплиной. Из основных проблем астробиологии – способы проникания на планеты и другие небесные тела простейших форм жизни (микроорганизмы, вирусы) и условия существования спор жизни при прохождении галактического пространства. Одновременно необходимо затронуть и главную проблему – происхождение жизни. Все указанные вопросы в той или иной степени рассмотрены в предлагаемой работе, причем некоторые из них доведены до технического решения. В исследовании нет места антропоцентризму и геоцентризму, а понимание современных проблем астрофизики уже не оставляет места ни дарвинизму, ни дарвиновской гипотезе эволюции.

Инженерная физика, № 3, с. 27-42 (2020) | Рубрика: 18

 

Хрусталев А.Б. «Временные вариации лунной сейсмичности и солнечной активности» Инженерная физика, № 4, с. 39-50 (2020)

Луна имеет сложное внутреннее строение и является хорошим астрофизическим и космогоническим детектором. Единственный спутник Земли находится в поле гравитационных сил Земли и Солнца и подвержен воздействию различных потоков излучения и метеороидных потоков. Сейсмические данные, полученные американскими миссиями Аполлон – 11, 12, 14, 15, 16, 17 c 1969 по 1978 гг., позволяют найти основные факторы, влияющих на лунную сейсмичность и определить внутреннее строение Луны. Разработанные в работе методы обработки Каталога Накамуры позволили исследовать приливной 13–14 суточный и минутный диапазоны периодов. Результаты, полученные в настоящей работе, могут быть использованы для проверки существующих моделей Луны и их уточнения. Экспедиции «Аполлон-11, -12, -14, -15, -16, -17» создали сеть сейсмических станций, которые проработали чуть более восьми лет и зафиксировали более 12000 (12556) лунотрясений. Был получен уникальный материал, в виде лунных сейсмограмм, отражающий сейсмичность Луны (Каталог Накамуры).

Инженерная физика, № 4, с. 39-50 (2020) | Рубрика: 18

 

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Галактические пылевые потоки и споры жизни, коронавирус» Инженерная физика, № 5, с. 3-27 (2020)

Постепенно в России начинают возникать современные исследования по биологии, которые следует отнести к астробиологии. Астробиология изначально, еще от античных времен включала философскую составляющую, а в естественно-научном смысле была комплексной дисциплиной. Из основных проблем астробиологии – способы проникания на планеты и другие небесные тела простейших форм жизни (микроорганизмы, вирусы) и условия существования спор жизни при прохождении галактического пространства. Одновременно необходимо затронуть и главную проблему – происхождение жизни. Все указанные вопросы в той или иной степени рассмотрены в предлагаемой работе, причем некоторые из них доведены до технического решения. В исследовании нет места антропоцентризму и геоцентризму, а понимание современных проблем астрофизики уже не оставляет места ни дарвинизму, ни дарвиновской гипотезе эволюции.

Инженерная физика, № 5, с. 3-27 (2020) | Рубрика: 18

 

Токарев И.А., Рыбин И.А., Бусыгин В.П., Щиплецов М.В., Ковалевская О.И., Черненко А.Е., Вагин Ю.П., Кузьмина И.Ю. «Характеристики оптического излучения болидов в условиях облачности» Инженерная физика, № 7, с. 3-15 (2020)

Исследуются характеристики полей рассеянного оптического излучения вспышки болидов. Рассчитываются угловой ход яркости небосвода, коэффициент ослабления оптического излучения и типовая форма сигналов для безоблачной атмосферы и в условиях сплошного облачного слоя. Отмечено, что существующие наземные оптические средства болидного контроля решают свои задачи, в том числе, по регистрации спектров и определению местоположения вспышки, на основе прямого излучения в условиях ясного неба, а для ряда методов – только в ночное время суток. Полученные расчеты показали, что для ряда задач, требующих круглосуточной всепогодной регистрации и идентификации болидов, можно использовать сигналы рассеянного излучения, амплитуда которых позволяет осуществлять их прием на удалениях до нескольких сотен километров.

Инженерная физика, № 7, с. 3-15 (2020) | Рубрика: 18

 

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Сейсмичность Земли и нейтринные потоки Солнца» Инженерная физика, № 7, с. 49-53 (2020)

Солнечно-земные связи как раздел астрофизики, имеют достаточно много научных направлений, часть из которых имеют длительную историю, а некоторые, особенно солнечные нейтринные потоки, успешно развиваются и в настоящее время, в частности, уже играют определенную роль в прогнозировании вулканической активности. Отмечена заметная роль в сейсмичности Земли и в случае мощнейших нейтринных потоков при вспышке сверхновой. Настоящее исследование посвящено более прозаической проблеме – поиску связи обычного потока спокойного Солнца со статистически стандартной сейсмичностью Земли. При исследовании использовались ряды сейсмичности и индексов (косвенных) активности Солнца. Обнаружена достоверная связь этих процессов, использование которой улучшит прогноз сейсмичности.

Инженерная физика, № 7, с. 49-53 (2020) | Рубрика: 18

 

Абдульмянов Т.Р. «Общая модель образования небесных тел от начальной конденсации газопылевых частиц до формирования «зародышей» планет» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 3-15 (2019)

Анализируются основные идеи формирования небесных тел в аккреционных и протопланетных дисках. Рассматриваются механизмы радиальной и орбитальной миграции небесных тел. Согласно результатам моделирования движения малых тел Солнечной системы, формирование малых тел и рост их размеров и масс происходит в устойчивых точках либраций орбитальных резонансов. Появление единственного «зародыша» в протопланетных кольцах объясняется результатом действия механизма орбитального резонанса 1/1. При помощи модели волновых возмущений пылевых оболочек протозвезд и модели орбитального резонанса построена общая модель формирования и роста «зародышей» планет для дисков, имеющих массы менее 0.1MS.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 3-15 (2019) | Рубрика: 18

 

Моргунова А.В., Сажина О.С. «Использование непараметрических методов математической статистики для поиска космических струн» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, с. 86-92 (2019)

Проводилось статистическое исследование участка небесной сферы, который по радиоданным анизотропии реликтового излучения содержит кандидата в космическую струну (поле CSc-1) с целью дополнительного обоснования этого кандидата. Космические струны – одномерные объекты космологических масштабов, которые могут проявлять себя, в частности, как гравитационные линзы, обладающие характерными особенностями. Решена задача статистического сравнения плотности распределения гравитационно-линзовых пар источников (галактик) в полях, не содержащих космических струн, с распределением аналогичных пар в поле CSc-1. Использовались непараметрические ранговые критерии сдвига, позволяющие работать с малыми выборками при неизвестном законе распределения; обсуждались пределы применимости критериев. Выявленное различие двух указанных распределений служит дополнительным аргументом в пользу наличия в поле CSc-1 струны. Обнаружение космических струн послужило бы уникальным наблюдательным тестом современных космологических теорий, в том числе, многомерных моделей.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, с. 86-92 (2019) | Рубрика: 18

 

Щербина М.П., Бусарев В.В., Барабанов С.И. «Спектрофотометрические исследования астероидов, сближающихся с Землёй, и Главного пояса» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 93-96 (2019)

Проведены наблюдения, расчет и анализ спектров отражения в диапазоне 0.35°.9 мкм 5 астероидов, сближающихся с Землёй, и марс-кроссеров, а также 5 астероидов Главного пояса. Наблюдения астероидов были выполнены в 2013»017 гг. на 2-м телескопе с ПЗС-спектрографом Терскольской обсерватории ИНАСАН с целью оценки их таксономических типов и состава вещества. Полученные результаты показывают, что несколько изученных сближающихся с Землёй астероидов имеют неоднородный состав вещества , судя по вариациям их спектров отражения в пределах соседних таксономических классов. Интересно, что некоторые из этих астероидов являются двойными. Представлена физическая и химико-минералогическая интерпретация спектров отражения,

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 93-96 (2019) | Рубрика: 18

 

Кулицкий А.В., Гальцов Д.В. «Черные дыры и голые сингулярности в системе бесконечного импульса» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 3-10 (2020)

Рассматривается проблема построения ударных волн методом бустирования метрик черных дыр и голых сингулярностей. Отмечается, что при бустировании могут возникать сингулярные члены, препятствующие получению ударных волн, в частности, при отсутствии квазидекартовых координат. При бустировании метрики Фишера черной дыры со скалярным зарядом исингулярным горизонтом найдено, что скалярное поле исчезает в результате бустирования, в отличие от черных дыр с электрическим и магнитным зарядами. Отмечается, что бустированные метрики являются решениями линеаризованных уравнений Эйнштейна, в то время как исходные метрики являются точными нелинейными решениями этих уравнений. При бустировании исчезает горизонт событий, поэтому бустирование голых сингулярностей приводит к тому же результату что и бустирование черных дыр. Это также подтверждается на примере ударноволнового решения, которое строится на основе гамма-метрики (Зипоя–Вурхиса). Наконец, показано, что при бустировании линеаризованной метрики с параметром Ньюмена–Унти–Тамбурино (НУТ) вдоль струны Мизнера, получается ударная волна с недиагональной структурой гиратона.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 3-10 (2020) | Рубрика: 18

 

Леляков А.П., Ханейчук О.В. «Решение уравнений Эйнштейна для замкнутой нуль-струны с осевой симметрией, радиально увеличивающей свой размер» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 18-24 (2020)

Найдено решение уравнений Эйнштейна для замкнутой нуль-струны с осевой симметрией, радиально увеличивающей свой размер. Подтверждена возможность выбора идеального газа нуль-струн в качестве доминантного источника гравитации при исследовании нуль-струнного механизма инфляции в пространствах Фридмана–Робертсона–Уокера. Показано отсутствие предельного перехода между найденным решением и решением для замкнутой нуль-струны в форме окружности, радиально изменяющей свой размер, что говорит об устойчивости конфигурации замкнутой нуль-струны в виде окружности при движении во внешнем гравитационном поле. Отмечено, что часть свойств газа нуль-струн, например, таких как способность к образованию доменной структуры, существование устойчивых поляризованных состояний (мультиструнных систем), не зависит от формы нуль-струны, однако динамика пробной нуль-струны в поле такой мультиструнной системы будет иметь особенности.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 18-24 (2020) | Рубрика: 18

 

Дементьев Д.В. «Определение вертикальной рефракции в приземном слое атмосферы» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 4, с. 482-488 (2020)

Классические методы определения вертикальной рефракции развиваются более 300 лет, однако их точность не соответствует требуемой точности при решении большинства современных научно-прикладных задач (например, передачи высот). Это объясняется тем, что в их основе лежит положение, согласно которому оптические свойства атмосферы не изменяются в течение всего периода выполняемых измерений. Однако атмосфера непрерывно находится в турбулентном движении, из-за чего ее оптические свойства все время меняются случайным образом, что приводит к изменению рефракции. Но это свойство атмосферы при использовании классических методов определения рефракции не учитывается. В конце 1960-х гг. были предложены новые динамические (турбулентные) методы определения рефракции. Исследования, выполненные в Физико-Техническом институте АН ТССР в 80–90-х гг. прошлого столетия, а также в настоящее время Группой Компаний ГИС совместно с кафедрой геодезии МИИГАиК в Москве, подтверждают их высокую точность.

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 4, с. 482-488 (2020) | Рубрика: 18

 

«Земля в объятиях Солнца: гелиофизика и космическая погода (Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук, 5 июня 2019 г.)» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 837 (2020)

5 июня 2019 года в конференц-зале Физического института имени П.Н. Лебедева Российской академии наук (РАН) состоялась научная сессия Отделения физических наук РАН "Земля в объятиях Солнца: гелиофизика и космическая погода". Повестка заседания содержала следующие доклады: 1. Богачёв С.А. (Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН, Москва). Наблюдения Солнца со сверхвысоким пространственным разрешением. Петрукович А.А. (Институт космических исследований РАН, Москва), 2. Малова Х.В., Попов В.Ю., Маевский Е.В., Измоденов В.В., Катушкина О.А., Виноградов А.А., Рязанцева М.О., Рахманова Л.С., Подладчикова Т.В., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Чесалин Л.С. Современный взгляд на солнечный ветер, от микро- до макромасштабов. 3. Кузнецов В.Д., Осин А.И. (Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Троицк). Гелиофизика: от наблюдений к моделям и приложениям. 4. Панасюк М.И. (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики, Москва). Радиационные поля в космосе и планирование космических миссий. 5. Фредерикс Д.Д. (Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург), Лысенко А.Л, Свинкин Д.С., Уланов М.В., Цветкова А.Е., Аптекарь Р.Л. Рентгеновское и гамма-излучение солнечных вспышек. Далее в этом номере публикуются статьи, написанные на основе докладов 1, 2, 3 и 5.

Успехи физических наук, 190, № 8, с. 837 (2020) | Рубрика: 18

 

Богачёв С.А., Ульянов А.С., Кириченко А.С., Лобода И.П., Рева А.А. «Микровспышки и нановспышки в короне Солнца» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 838-858 (2020)

Благодаря повышению пространственного и временного разрешения наблюдений солнечной атмосферы, обусловленному главным образом прогрессом космических исследований, сейчас достигнуто понимание, что активность Солнца связана не только с крупными центрами, но и со структурами существенно меньших масштабов. Каждое новое достижение в технике эксперимента за последние 60 лет приводило к обнаружению всё более многочисленных мелких солнечных структур: рентгеновских активных областей в 1960-е годы, горячих рентгеновских точек в 1970-е, солнечных микровспышек в 1980-е и, наконец, с конца XX в. – солнечных нановспышек. Открытие каждого из таких явлений нового типа приводит к увеличению наших оценок полного энерговыделения в короне. В то же время суммарного энерговыделения, доступного из наблюдений, всё ещё недостаточно, чтобы обеспечить баланс между нагревом короны и её быстрым радиационным охлаждением. До сих пор не удаётся разрешить структуру и механизм наиболее мелкомасштабных явлений, нановспышек, что вызывает вопрос о том, корректно ли их классифицировать как вспышки. Представлены основные результаты, полученные к настоящему моменту в области исследования мелкомасштабной солнечной активности, главным образом микро- и нановспышек. Обсуждаются вопросы, которые надо решить, чтобы двигаться дальше.

Успехи физических наук, 190, № 8, с. 838-858 (2020) | Рубрика: 18

 

Петрукович А.А., Малова Х.В., Попов В.Ю., Маевский Е.В., Измоденов В.В., Катушкина О.А., Виноградов А.А., Рязанцева М.О., Рахманова Л.С., Подладчикова Т.В., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Чесалин Л.С. «Современный взгляд на солнечный ветер от микро- до макромасштабов» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 859-870 (2020)

Солнечный ветер – поток плазмы, истекающий из солнечной короны, интересен и как переносчик солнечной активности, и как пример бесстолкновительной плазмы. Приведены основные результаты российских исследований последних лет. Оригинальная МГД-модель позволила интерпретировать раздвоение гелиосферного токового слоя в годы максимума активности как обусловленное квадрупольной компонентой гелиомагнитного поля. На масштабах порядка миллионов километров солнечный ветер состоит из солнечных транзиентных образований. В этой части решена одна из фундаментальных проблем, обеспечивающих геомагнитный прогноз, – показано, что можно предполагать стабильность межпланетного магнитного поля на временах около трёх часов. На малых масштабах (сотни–тысячи километров) формируются локальные структуры, которые могут быть рассмотрены и индивидуально, и статистически, в рамках турбулентного каскада.

Успехи физических наук, 190, № 8, с. 859-870 (2020) | Рубрика: 18

 

Кузнецов В.Д., Осин А.И. «Гелиофизика: от наблюдений к моделям и приложениям» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 871-877 (2020)

Исследование явлений и физических процессов на Солнце и в создаваемой им гелиосфере, представляющих собой естественную плазменную лабораторию, базируется на наземных и космических наблюдениях и построении моделей, использование которых позволяет понять общую картину того, как устроено и как работает Солнце, а также решать практические задачи влияния солнечной активности на формирование космической погоды и её воздействия на различные сферы человеческой деятельности. Кратко сообщается о результатах моделирования триггерных механизмов наиболее мощных проявлений солнечной активности – вспышек и выбросов массы, волнового механизма нагрева солнечной короны, представлены аналитические решения для МГД-ударных волн в бесстолкновительной плазме солнечного ветра с тепловыми потоками.

Успехи физических наук, 190, № 8, с. 871-877 (2020) | Рубрика: 18

 

Лысенко А.Л., Фредерикс Д.Д., Флейшман Г.Д., Аптекарь Р.Л., Алтынцев А.Т., Голенецкий С.В., Свинкин Д.С., Уланов М.В., Цветкова А.Е., Ридная А.В. «Рентгеновское и гамма-излучение солнечных вспышек» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 878-894 (2020)

Приводится краткий обзор современного состояния и актуальных проблем физики солнечных вспышек, которые можно прояснить методами рентгеновской и гамма-астрономии. Подробно рассмотрены несколько вопросов, среди которых – условия и механизмы ускорения электронов во вспышке, распределение вспышечной энергии между тепловым и нетепловым компонентами, гамма-излучение вспышек и его динамика, пространственная структура источников в рентгеновском диапазоне и гамма-диапазоне. В данном контексте обсуждаются последние результаты российско-американского эксперимента Konus-Wind, отметившего в 2019 г. 25-летие непрерывной работы в космосе.

Успехи физических наук, 190, № 8, с. 878-894 (2020) | Рубрика: 18

 

Arinchev S.V. «Analysis of the orbital approach dynamics of the space debris collector to the fragment of debris by the method of thrust reversal with interruption» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение, № 2, с. 4-16 (2020)

The debris collector and a debris fragment move along random noncoplanar orbits in the altitude range of 400–2000 km. The thrust of the promising engine is 5000–25 000 N, the specific impulse of the promising fuel is not lower than 20 000 m/s. The remaining fuel after approach is not less than the specified. The debris collector undocks from the base station, transfers from its orbital plane to the debris fragment orbital plane, performs phasing, approaches the fragment, grabs it and returns to the base station. The paper considers only the stage of orbital approach. The duration of the entire flight mission is limited to one day. The phasing time is insufficient, therefore, at the start time of the orbital approach, the distance to the target is ∼100 km, the relative velocity is ∼1 km/s. On the other hand, for reliable and safe grabbing of a debris fragment, it is necessary to provide a distance of ∼1 m and a relative velocity of ∼1 m/s. It is shown that this can be achieved by approach using the method of thrust reversal with interruption. An effective algorithm of approach with target is proposed. An analysis of the orbital approach dynamics was performed by joint numerical integration of the orbital motion equations of the debris collector and the debris fragment by the 4th-order Runge–Kutta method. Approach is performed in 6 cycles. In each cycle, the engine turns on three times. Two cycles are performed by sustainer engines, four cycles are performed by auxiliary engines of lower thrust. The fuel depletion and the non-sphericity of the Earth's gravitational field according to the 2nd zonal harmonic are taken into account. Calculation example is considered. Convergence estimates of the integration procedure by the resultant distance to the target and the resultant relative velocity are given. Resultant orbital approach is oscillation process with heavy damping. Damping is ensured by multiple firings of the sustainer (auxiliary) engine.

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение, № 2, с. 4-16 (2020) | Рубрика: 18

 

Морозов А.Н., Пустовойт В.И. «Генерация и регистрация связанных высокочастотных гравитационных волн» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 46-60 (2020)

Проведено описание процесса генерации связанной гравитационной волны при распространении в вакууме двух сильных электромагнитных волн с частотами, отличающимися в 2 раза. Показано, что при взаимодействии связанной гравитационной волны и двух сильных электромагнитных волн возникают гармоники на низкой частоте. Рассмотрен случай генерации связанной стоячей гравитационной волны с помощью сильных стоячих электромагнитных волн и регистрации указанной гравитационной волны при ее взаимодействии с этими электромагнитными волнами. Установлено, что чувствительность современных СКВИД-магнитометров достаточна для успешного проведения лабораторного эксперимента по генерации и регистрации связанных высокочастотных гравитационных волн

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 46-60 (2020) | Рубрика: 18