Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Космические исследования. 2018. 56, № 1

 

«Владимир Васильевич Белецкий» Космические исследования, 56, № 1, с. 3-5 (2018)

В.В. Белецкий (2 мая 1930–20 июля 2017) – советский и российский учёный в области небесной механики, автор трудов по теории вращательных движений искусственных и естественных небесных тел. Член-корреспондент РАН (1997), действительный член Международной академии астронавтики (1992) и Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского (1994). В.В. Белецкий являлся основоположником направления механики космического полёта в СССР, связанного с анализом и расчётом неуправляемого движения искусственных и естественных небесных тел относительно центра масс. Он создал развёрнутую теорию таких движений, включая исследование приливных эффектов, резонансных вращений, динамику тросовых систем, а также доказал теорему об устойчивости пассивной гравитационной стабилизации. Под руководством Белецкого были выполнены первые работы, посвящённые определению фактического движения искусственных спутников Земли относительно центра масс по данным измерений бортовых датчиков ориентации. Кроме этого, В.В. Белецкий занимался динамикой двуногой ходьбы и исследовал соотношение хаотических и регулярных траекторий в прикладных проблемах динамики. В.В. Белецкий опубликовал более 200 научных работ, подготовил 26 кандидатов и 5 докторов наук. Он опубликовал 11 монографий, в том числе книгу «Очерки о движении космических тел», а также книгу мемуаров «Шесть дюжин».

Космические исследования, 56, № 1, с. 3-5 (2018) | Рубрика: 03

 

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