Фельдман Д.М. «Современник будущего» Земля и Вселенная, № 1, с. 73-97 (2024)

Александр Романович Беляев вошел в историю отечественной литературы как писатель-фантаст. Так его обычно характеризовали авторы многочисленных публикаций в советскую эпоху.

Закутняя О.В. «Советский фантаст Александр Беляев» Земля и Вселенная, № 1, с. 98-108 (2024)

Формальным поводом для того, чтобы написать об Александре Романовиче Беляеве, служит тот факт, что в конце 2023 г. журналу «Земля и Вселенная» была присуждена ежегодная премия имени Александра Беляева. Ее вручают в Пушкинском доме культуры, в том городе, где Александр Беляев жил несколько лет и где закончил свой земной путь страшной военной зимой 1941–1942 гг.

Коноплева Н.П. «Балдинская осень в моей жизни» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 4, с. 1277-1295 (2024)

Обсуждается ситуация, сложившаяся в СССР в 60-е–70-е гг. XX в. в области релятивистской теории элементарных частиц, общей теории относительности и теоретической физики в целом вплоть до настоящего времени, а также вклад серии конференций, получивших общее название «Балдинская осень», в организацию научных исследований в этих областях знания.

Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. «Эволюция акустических возмущений в химически реагирующей газовой смеси CO₂/CO/O» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 903-914 (2024)

На основе полной системы уравнений акустики исследована эволюция акустических возмущений в высокотемпературной реагирующей смеси углекислого и угарного газов и кислорода CO₂/CO/O в реакции диссоциации – рекомбинации, а также в неравновесных эндотермической реакции диссоциации CO₂ и экзотермической реакции дожигания угарного газа в кислороде. Использовалась реалистичная однотемпературная модель Аррениуса химической кинетики. В качестве стационарных условий среды принимались значения термодинамических параметров на траектории гиперзвукового полета в атмосфере Марса. Для реакции диссоциации – рекомбинации с отрицательным тепловым эффектом вблизи химического равновесия в асимптотическом высокочастотном пределе показано затухание акустических возмущений. В тех же условиях на фоне неравновесной экзотермической реакции имеет место усиление, а на фоне неравновесной эндотермической реакции – затухание акустических колебаний. Ключевые слова: акустические возмущения, неравновесные химические реакции, усиление (ослабление) высокочастотных колебаний, влияние знака теплового эффекта реакции

Труды Института прикладной астрономии РАН № 68 (2024)

Морозова Т.И., Попель С.И. «Ионно-звуковые волны при взаимодействии хвостов метеороидов с ионосферой Земли» Физика плазмы, 50, № 7, с. 788-793 (2024)

Исследуется ионно-звуковая неустойчивость в хвостах метеороидов в результате их пролета в атмосфере Земли и приводятся условия, при которых она развивается. Развитие данной неустойчивости происходит в результате относительного движения плазмы хвостов метеороидов и пылевой плазмы ионосферы Земли. Пыль в свою очередь создает условия, когда данная неустойчивость может развиваться в ситуации приблизительно равных температур ионов и электронов, что наблюдается в рассматриваемой плазменно-пылевой системе. Показан механизм возбуждения ионно-звуковых волн в результате развития ионно-звуковой неустойчивости в хвостах метеороидов. Найдены инкременты ионно-звуковой неустойчивости и характерные времена ее развития. Показано, что неустойчивость успевает развиться за времена пролета метеорного тела в атмосфере Земли и образования метеороидного следа, которые имеют значения, много большие времен развития ионно-звуковой неустойчивости в рассматриваемой системе. Найдено, при каких значениях волновых векторов и скоростей метеорных тел предполагается развитие ионно-звуковой неустойчивости. Отмечается, что для возможных больших амплитуд волн можно ожидать выхода неустойчивости на нелинейный режим.

Юденкова М.А., Климачков Д.А., Петросян А.С. «Крупномасштабные гидродинамические течения в средах с переменными термодинамическими характеристиками» Физика плазмы, 50, № 6, с. 683-700 (2024)

Развита теория крупномасштабных течений во вращающейся астрофизической плазме в условиях нетривиальных свойств физической среды, которые не описываются классической гидродинамической теорией плазмы. В качестве первого шага теория развивается в рамках модели нейтральной жидкости для описания астрофизической плазмы, имея в виду последующее обобщение для учета магнитных эффектов. Такая модель имеет самостоятельное значение для изучения турбулентного динамо в областях звездообразования в галактиках, для изучения гидродинамических неустойчивостей в низкоионизованных дисках (poorly ionized), для описания меридиональных течений ниже конвективных зон в маломассивных звездах и на Солнце, а также для изучения осцилляций Солнца и звезд. Поэтому полученные результаты имеют более широкое приложение, например, для описания геофизических течений. Построение теории основано на двух ключевых идеях, развитых в плазменной астрофизике: использование модели мелкой воды с крупномасштабной сжимаемостью и использование модели двуслойной мелкой воды. В работе выведены уравнения двуслойной мелкой воды с учетом вращения и влияния сферичности течения на вращение, в которых в верхнем слое учитываются эффекты крупномасштабной сжимаемости. Для вращающейся системы получены дисперсионные соотношения для волн Пуанкаре в двуслойной мелкой воде с учетом крупномасштабной сжимаемости, при учете влияния сферичности на вращение в высокочастотном пределе получены аналогичные дисперсионные соотношения для волн Пуанкаре, в низкочастотном пределе получено дисперсионное соотношение для волн Россби. Показано, что дисперсионные соотношения для волн Пуанкаре с учетом сферичности течения имеют качественно иной вид, что приводит к трехволновым взаимодействиям волн Пуанкаре и взаимодействию двух волн Пуанкаре с волной Россби, которых не наблюдается в однослойном течении сжимаемой жидкости. Методом многомасштабных разложений исследованы все типы трехволновых взаимодействий для рассматриваемых течений.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 69 (2024)

Берестовский В.Н. «Времениподобные и изотропные геодезические Вселенной Гёделя как группы Ли с левоинвариантной лоренцевой метрикой» Сибирский математический журнал, 65, № 5, с. 795-807 (2024)

Изучается Вселенная Гёделя как группа Ли с левоинвариантной лоренцевой метрикой. Методами геометрической теории оптимального управления для поиска геодезических на группах Ли с левоинвариантными (суб)лоренцевыми метриками найдены выражения для времениподобных и изотропных геодезических в элементарных функциях. Доказано, что у Вселенной Гёделя нет времениподобных и изотропных замкнутых геодезических. Последнему результату уделено особое внимание. Ключевые слова: времениподобная геодезическая, Вселенная Гёделя, группа Ли, изотропная геодезическая, замкнутая времениподобная кривая, замкнутая изотропная кривая, левоинвариантная лоренцева метрика.

Берестовский В.Н. «Экстремали индуцированной сублоренцевой структуры на Вселенной Гёделя» Сибирский математический журнал, 65, № 6, с. 1115-1127 (2024)

Изучается Вселенная Гёделя как группа Ли с индуцированной левоинвариантной сублоренцевой структурой, определяемой некоторым собственным порождающим алгебру Ли подпространством. Методами геометрической теории оптимального управления найдены времениподобные и изотропные экстремали в терминах элементарных функций. Установлено, что эти экстремали не замкнуты, но, как правило, не являются полными, с отличными от вещественной прямой открытыми интервалами как максимальными связными областями определения. Ключевые слова: алгебра Ли, времениподобная экстремаль, Вселенная Гёделя, группа Ли, изотропная экстремаль, индуцированная левоинвариантная сублоренцева структура, ортонормированный базис.

Д'Абрамо Д. «О выводе гравитационного сдвига частоты из закона сохранения энергии» Успехи физических наук, 195, № 1, с. 94-100 (2025)

Мысленные эксперименты в физике являются впечатляющими средствами рассуждений. Они представляют собой ценные инструменты, помогающие учёным получать новые результаты и обучать студентов известным. Мы показываем, однако, что их следует воспринимать с осторожностью, даже если они кратчайшим путём ведут к “доказательству” общепринятых результатов. Мы показываем, что самые известные мысленные эксперименты, предложенные для вывода гравитационного сдвига частоты из закона сохранения энергии, в действительности содержат проблемы. При правильной постановке и правильном понимании из них следует, что существование гравитационного сдвига частоты фактически противоречит закону сохранения энергии. В поддержку такого заключения мы также предлагаем два новых простых мысленных эксперимента, в одном из которых используется закон сохранения энергии, а в другом – закон сохранения импульса; они показывают, что из этих законов сохранения не следует гравитационный сдвиг частоты. Наши результаты могут представлять собой определённый эпистемологический интерес и могут служить предупреждением в отношении того, как следует воспринимать мысленные эксперименты и до какой степени можно на них полагаться.

Гренков С.А., Маршалов Д.А., Михайлов А.Г., Устинов А.Б., Федотов Л.В. «Аппаратно-программный анализ сигналов промежуточных частот на основе многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 3-8 (2024)

В ИПА РАН создана новая многофункциональная цифровая система преобразования сигналов (МСПС), которой оснащаются все радиотелескопы комплекса «Квазар-КВО». Система размещена непосредственно на антенне радиотелескопа, что позволяет значительно сократить длину сигнальных трактов, а также избавиться от высокочастотных фидерных линий, в том числе подвижных частей, располагающихся между антенной и аппаратным помещением. Однако такое размещение системы приводит к тому, что в процессе радиоастрономических наблюдений контроль за работой МСПС и анализ преобразуемых ею сигналов возможны только в дистанционном режиме с помощью оператора, находящегося в аппаратном помещении. Для решения этой проблемы при проектировании в систему были заложены специальные аппаратно-программные инструменты, обеспечивающие широкие возможности по диагностике работы МСПС и анализу обрабатываемых ею сигналов. Следующим шагом стала разработка специального программного обеспечения центрального компьютера управления радиотелескопом, обеспечивающего поддержку реализованных инструментов анализа и диагностики, а также создание удобного и наглядного интерфейса для предоставления необходимой информации оператору. В статье дано описание программного обеспечения, предназначенного для реализации контрольных функций МСПС: измерения мощности сигнала в каждом канале, контроля спектров мощности и фазовых спектров, контроля фазочастотных характеристик каналов, групповой задержки сигнала в каждом канале, фазы гармоник сигнала фазовой калибровки. Эти функции предоставляют оператору все необходимые возможности для управления системой и анализа сигналов, поступающих на ее вход. Приведено описание средств анализа сигналов, заложенных в конфигурации программируемых логических интегральных схем в каналах МСПС. Рассмотрен интерфейс оператора для анализа сигналов промежуточных частот, а также состав и возможности разработанного для МСПС программного обеспечения, которое интегрировано в структуру стандартного программного обеспечения центрального компьютера управления радиотелескопом. Приводятся примеры и результаты использования предусмотренных в МСПС инструментов контроля и анализа сигналов в реальных радиоастрономических наблюдениях.

Березовская О.В., Кудрявцева А.В., Смирнова Г.М., Хуторщиков М.В. «Об уточнении характеристик изотопных фильтров для квантовых стандартов частоты на рубидиевой газовой ячейке традиционного типа» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 9-14 (2024)

Статья посвящена исследованию свойств и характеристик изотопных фильтров, осуществляющих фильтрацию сверхтонких компонент основного состояния в атомах рубидия, находящихся в ячейке поглощения дискриминатора квантового из состава квантового стандарта частоты на рубидиевой газовой ячейке с источником оптической накачки на безэлектродной спектральной лампе. Работа выполнена с целью изучения возможности снижения влияния флуктуаций температуры безэлектродной спектральной лампы на сдвиги резонансной частоты в ячейке поглощения в зависимости от исследуемых свойств изотопного фильтра. Представлены результаты комплексных исследований эффективности оптической накачки и сдвигов частоты в ячейке поглощения при использовании изотопных фильтров в зависимости от давления аргона в них в диапазоне 100–220 торр и их температуры 82–92°С. На основании изучения полученных данных были сделаны выводы, что минимальное влияние флуктуаций температуры безэлектродной спектральной лампы на сдвиги резонансной частоты ячейки поглощения обеспечивается при использовании фильтра с давлением аргона 150 торр при температуре 82°С.

Шупен К.Г., Сальцберг А.В., Нечаева О.Е. «О комплексном подходе к оценке характеристик бортовых стандартов частоты и точности поправок к бортовым шкалам времени ГНСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 15-25 (2024)

При анализе функционирования ГНСС требуется постоянное сопровождение и оперативное подтверждение точностных характеристик бортовых стандартов частоты и характеристик точности частотно-временного обеспечения, основной из которых является точность определения частотно-временных поправок на расхождение бортовой шкалы времени космического аппарата относительно системной шкалы времени ГНСС. С этой целью авторами разработан комплексный подход к оценке характеристик бортовых стандартов частоты и точности прогнозирования частотно-временных поправок, выполнен сравнительный анализ данных от различных источников, представлены результаты оценки точности прогнозирования поправок к бортовым шкалам времени, доступных через навигационный сигнал космических аппаратов систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и BeiDou. Полученные результаты дают возможность качественного анализа состояния стандартов частоты при эксплуатации на основе информации различных центров обработки данных, сравнения точностных характеристик различных ГНСС, совершенствования методов прогнозирования частотно-временных поправок, что в итоге может улучшить эксплуатационные характеристики системы ГЛОНАСС.

Сальцберг А.В., Шупен К.Г., Нечаева О.Е. «Сравнение характеристик бортовых стандартов частоты на основе высокоточных данных международной службы ГНСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 26-35 (2024)

Точность навигационно-временного обеспечения потребителя в значительной степени определяется свойствами квантового стандарта частоты, функционирующего на борту космического аппарата ГНСС. Анализ характеристик бортовых квантовых стандартов частоты при их наземной экспериментальной отработке и летной эксплуатации необходим для оперативного учета изменений этих характеристик вследствие старения или воздействия внешних факторов, поскольку позволяет повышать точность синхронизации времени в ГНСС. Целью данной работы является анализ характеристик бортовых стандартов частоты разных типов в составе ГНСС и оценка потенциальной точности прогнозирования бортовых шкал времени космических аппаратов различных ГНСС на основе реальных данных. Основу используемого методического подхода к оценке точностных характеристик составляет анализ стохастического поведения квантового стандарта частоты с использованием девиаций Аллана, Адамара или их модифицированных разновидностей и временной девиации. В статье представлены оценки точностных характеристик бортовых квантовых стандартов частоты за 2022 год на основе высокоточных апостериорных данных. Выполнено их сравнение с результатами, полученными за 2020 год. Приведена интерпретация результатов с точки зрения анализа состава шумов, присущих различным типам квантовых стандартов частоты. Получены минимальные значения достижимой точности прогнозирования частотно-временных поправок к бортовым шкалам времени космических аппаратов. Показано, что сравнительный анализ точностных характеристик квантовых стандартов частоты, применяемых в современных ГНСС, позволяет наилучшим образом отслеживать и учитывать особенности поведения каждого бортового стандарта частоты при эксплуатации.

Рахмонов С.С., Попадьев В.В. «Совершенствование теории высот в геодезии» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 36-42 (2024)

Пока еще не решенной проблемой в геодезии остается создание международной системы высот, которая по сути является системой разностей потенциалов, преобразование которых в линейную меру выполняется по правилам принятой системы высот: ортометрической, нормальной или нормально-ортометрической. Поскольку на практике в разных нивелирных сетях традиционно применяются разные системы высот (ортометрические – в большинстве стран Запада, нормальные – в странах СНГ), то при реализации общей системы высот появляется необходимость в выборе наиболее подходящей теории. Для обоснованного выбора нужно естественным образом разработать систему критериев, выполнить контрольные вычисления, сравнить их результаты, и в итоге определить наиболее подходящую систему не только практически, но и теоретически. Такие исследования можно провести, прибегнув к математическому моделированию с применением компьютерных программ, например, MATLAB. Важным здесь является создание адекватной численной модели, близкой к физической, на примере которой будет выполнена проверка. При таких исследованиях особую роль играет отделение исходных определений от рабочих формул, а также четкое разделение элементов реального и нормального полей. Полученные на основе такого моделирования результаты позволили показать, что нормальные высоты имеют намного больше преимуществ по отношению к ортометрическим, самое главное из которых известно давно – это строгость вычисления нормальной высоты, в отличие от ортометрической. Тем не менее, и сама нормальная высота может рассматриваться как отрезок в трех вариантах: нормаль к эллипсоиду, координатная линия сфероидальной системы координат и силовая линия нормального поля силы тяжести. Получен способ высокоточного вычисления нормальной высоты как длины координатной линии в сфероидальной системе координат. Установленные преимущества нормальных высот позволяют применять ее в качестве рабочей системы высот в международной системе.

Лукашова М.В., Свешников М.Л., Парийская Е.Ю., Желдак Д.А., Космодамианский Г.А., Скрипниченко В.И. «Автономная астронавигационная система "Навигатор"» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 43-52 (2024)

Представлена разработанная в ИПА РАН программная система «Навигатор». Система «Навигатор» позволяет в автономном режиме решать 12 типовых задач морской астронавигации, связанных с определением места судна и поправки компаса. В список задач входят также и разностные методы обработки наблюдений. Задачи решаются на основе наблюдений высот и азимутов Солнца, Луны, пяти планет и навигационных звезд. Для выбранной задачи по умолчанию предлагается оптимальная подборка светил для наблюдений, дающих наилучший результат. Вычисления проводятся по отечественным фундаментальным эфемеридам Солнца, Луны и планет ЕРМ2021. В основе эфемеридных вычислений лежат рекомендации XXIII и XXIV Генеральных ассамблей Международного астрономического союза. Звездный каталог составлен из звезд списка «Морского астрономического ежегодника» и дополнительных звезд до 6m из списка «Астрономического ежегодника», а также звезд из Йельского каталога и каталога Hipparcos. Система «Навигатор» также может использоваться для оценки астронавигационной обстановки с помощью окна «Планетарий» с изображением видимой планисферы, а также вычисления условий освещенности и эфемеридных данных светил на заданный момент времени в заданном месте. Кроме специальных окон, краткую информацию о светиле можно получить прямо в окне «Планетарий». Наличие справочного окна в виде интерактивного объяснения к «Морскому астрономическому ежегоднику», позволяющему вычислять эфемериды по примерам, делает систему электронной версией «Морского астрономического ежегодника». Взаимодействие с оператором обеспечивается посредством интерактивного графического интерфейса. Входные данные можно ввести не только из окна, но и из файла. Результаты решения выводятся на экран, а также представляются в графической (для отдельных задач) и текстовой форме, в виде протокола и архива астроопределений, которые можно открыть для просмотра на вкладке «Оконный менеджер» Удобные пользователю шкалу времени и систему географических координат можно выбрать в окне «Настройки». В этом же окне вводится поправки к всемирному времени.

Аксим Д.А., Космодамианский Г.А., Лукашова М.В., Павлов Д.А., Скрипниченко В.И. «Новая версия системы "Штурман"» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 3-7 (2024)

Публикация посвящена новой версии интерактивной системы удалённого доступа для морской астронавигации «Штурман». В статье описаны функциональные возможности системы, некоторые особенности её реализации, а также представлены примеры результатов, которые можно получить при работе с данной системой. Она также позволяет решать задачи, включённые в издаваемый ИПА РАН Морской Астрономический Альманах. Первая версия системы «Штурман» была опубликована на сайте ИПА РАН в 2009 г. Необходимость создания новой версии обусловлена двумя следующими обстоятельствами: – во-первых, процесс внесения изменений в прежнюю версию в ходе её использования был крайне затруднительным; – во-вторых, появилась возможность создания кроссплатформенной версии системы «Штурман» при использовании инструментария открытого доступа, включающего гибкие средства web-программирования. Как и в прежней версии, в качестве базового вычислительного средства в ИПА РАН используется предметно-ориентированная система ЭРА, являющаяся на протяжении нескольких десятилетий инструментальным средством в области фундаментальной эфемеридной астрономии. Основные вычислительные программы написаны на входном языке этой системы. Использованы также инструментальные возможности кроссплатформенной среды Racket, в частности средства веб-программирования. Для оформления выдаваемых текстовых результатов применяется язык разметки Markdown. Соответствующие элементы разметки вставлены непосредственно в тексты вычислительных программ системы «Штурман». Программа отображения графических результатов написана на языке Си с использованием библиотеки векторной графики. В качестве базового фундамента для необходимых эфемеридных вычислений в системе «Штурман» использована разработанная в ИПА РАН высокоточная численная теория движения тел Солнечной системы EPM. Система «Штурман» размещена на сайте ИПА РАН и используется в основном в учебной практике мореходных учебных заведений. По мере поступления отзывов пользователей проводится корректировка системы и расширение её функциональных возможностей.

Лебедева М.А., Ягудина Э.И. «Параметры эфемериды Луны EPM2022a» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 8-17 (2024)

С 1969 г. лазерная локация Луны (ЛЛЛ) используется для построения и улучшения эфемериды Луны. В данной работе рассматриваются результаты обработки новых лазерных наблюдений для получения уточненных параметров эфемериды Луны EPM2022a, которая создана и поддерживается в ИПА РАН. В 2014 г. получила развитие новая версия эфемерид EPM (в том числе Луны) в рамках модернизированной системы ERA-8. В новой версии эфемериды Луны реализована модель орбитально-вращательного движения Луны, близкая к используемой в DE430 (NASA JPL). В ней Луна рассматривается как эластичное тело с вращающимся жидким ядром, а поворот Луны вокруг центра масс в небесной системе координат задается тремя углами Эйлера. Вместе с необходимыми на сегодняшний день новыми геофизическими и геодинамическими параметрами эта модель заменила модель, предложенную Красинским Г.А. в ERA-7. В данной работе для получения параметров эфемериды Луны EPM2022a использовано 31589 нормальных точек (н. т.) ЛЛЛ-наблюдений. Из них 1075 – новые наблюдения ЛЛЛ. Около 100 параметров эфемериды Луны EPM2022a были улучшены, и некоторые из них сравнены с теми же параметрами эфемерид INPOP21a и DE440. Кроме того, по просьбе коллег из Лаборатории Астрономического ежегодника, было произведено сравнение эфемерид EPM2021 и EPM2011. Результаты сравнения показывают, что разница в расстоянии до Луны от 0.2 м до 0.4 м – при сравнении этих расстояний эфемериды DE440 с эфемеридой EPM2021, и около 1 м – при сравнении этого параметра эфемериды DE440 с EPM2011, что свидетельствует о незначительности расхождений эфемерид и возможности использования эфемериды Луны EPM2011 (в пределах точности проектов Астрономического ежегодника) на достаточно длительных интервалах времени. Но при использовании эфемериды Луны в современных проектах и практических работах для космических исследований необходимо пользоваться последними эфемеридами Луны EPM2021 и EPM2022a.

Медведев Ю.Д., Павлов С.Р., Толстой А.Л. «Исследование ретроспективной эволюции наиболее долгоживущих околосолнечных комет» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 18-25 (2024)

Исследованы динамические особенности орбит шести околосолнечных комет с наибольшей наблюдательной историей из семейств Марсдена и Крахта: 321P, 322P, 323P, 342P, P/1999 J6, P/2008 N4. По позиционным наблюдениям, взятым с веб-сайта (MPC, 2023), уточнены их координаты, скорости и трансверсальные составляющие негравитационных ускорений A₂ по модели Марсдена. Для большинства комет величина A₂ не превышала 0.02·10^–8 а.е./сут². Исключение составила комета P/1999 J6, что может быть следствием ее фрагментации при прохождении перигелия в 1999 г. Величина СКО представления позиционных наблюдений, полученных космическим аппаратом SOHO, в большинстве случаев оказалась близка 20 угл. сек. дуги. Целью данной работы является определение возможных моментов разделения исследуемых комет в предположении, что в прошлом кометы являлись частями единого материнского тела. Орбиты комет были проинтегрированы на 4000 лет назад, и на основании результатов численного интегрирования для всех пар орбит комет были рассчитаны значения критериев близости орбит. Вычислялись три критерия близости орбит: критерий Суатворта и Хокинза, критерий Драммонда, и критерий Холшевникова. В результате проведенного анализа выдвинуто предположение о возможной фрагментации пары комет 342Р и Р1999 J6 в 1200 г. Обе кометы имели тесное сближение с Юпитером в этот момент и могли распасться на одном из предшествующих появлений. У пары орбит комет 321P и 322P был выявлен локальный минимум всех трех критериев в 1900 г., что позволяет предположить возможность отделения данных комет друг от друга в этот момент. Проделанные вычисления подтверждают гипотезу о том, что большинство рассматриваемых в работе околосолнечных комет образовалось в результате разрушения протокометы.

Мельник Г.Э., Ощепков И.А. «О точности определения скоростей движения геодезических пунктов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 26-38 (2024)

Целью настоящего исследования является изучение точности определения скоростей перемещения геодезических пунктов на земной поверхности с учетом тектонических процессов. Этот аспект особенно важен, поскольку постоянные смещения, вызванные тектонической активностью, могут быть определены либо с помощью повторных геодезических наблюдений, либо через моделирование движения тектонических плит. Отмечается, что каждый из этих подходов имеет свои преимущества и недостатки, но основное внимание уделяется оценке точности определения скоростей, поскольку параметры движения пунктов являются важным элементом в современных системах координат. Методологическую основу исследования составляют данные, полученные с постояннодействующих пунктов ГНСС. Эти данные предоставляют обширную картину движения геодезических пунктов и являются незаменимыми при изучении тектонической активности. Исследование включает в себя анализ и сравнение скоростей, полученных из временных рядов геоцентрических координат, со скоростями, полученными из моделей движения тектонических плит. В результате данного исследования выявлено, что, хотя в целом модели движения тектонических плит дают сходные результаты, каждая из них обладает своими особенностями. Было замечено, что наибольшие погрешности связаны с зонами соприкосновения плит, где происходят значительные деформации земной поверхности. Эти выводы существенно влияют на понимание процессов, происходящих в земной коре, и на подходы к созданию и усовершенствованию систем координат.

Пасынок С.Л., Антропов С.Ю., Безменов И.В., Вострухов Н.А., Дроздов А.Э., Жаров В.Е., Игнатенко И.Ю., Цыба Е.Н., Федотов В.Н. «Текущее состояние работ ГМЦ ГСВЧ в части определения ПВЗ» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 39-46 (2024)

В Главном метрологическом центре Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли (ГМЦ ГСВЧ) непрерывно проводятся работы в области определения и прогнозирования параметров вращения Земли (ПВЗ). Прежде всего это работы по осуществлению мероприятий в рамках ГСВЧ, которые включают: проведение навигационных и спутниковых лазерных дальномерных измерений на пунктах метрологического контроля Росстандарта, расположенных в городском поселении Менделеево и городах Новосибирск, Иркутск, Хабаровск и Петропавловск-Камчатский; обработку результатов ГНСС, спутниковой лазерной дальнометрии (СЛД) и РСДБ-измерений ГСВЧ и международных служб; определение ПВЗ в рамках отдельных методов измерений; совместную обработку данных измерений и результатов определения ПВЗ в рамках отдельных методов измерений; а также формирование справочной информации о ПВЗ и ее распространение. Роль ФГУП «ВНИИФТРИ» как ГМЦ ГСВЧ закреплена Постановлениям Правительства РФ № 225. Также в ГМЦ ГСВЧ ведутся работы по эксплуатации следующих средств: аппаратно- программных средств определения и прогнозирования ПВЗ на основе совместной обработки файлов измерений в формате SINEX, Коррелятора ГМЦ ГСВЧ, спутниковой дальномерной лазерной станции комплекса средств фундаментального обеспечения ГЛОНАСС «Точка» и сегмента обмена данными Росстандарта; проводятся исследования по вычислению орбит и поправок часов КА, а также обработке данных спутниковых альтиметрических измерений. В статье приводится краткий обзор работ, проводимых в ГМЦ ГСВЧ в части определения и прогнозирования ПВЗ в период с 2021 по 2023 гг. Оценка качества определений ПВЗ и других параметров проводится методом сравнения данных, полученных в ГМЦ ГСВЧ, с международными опорными данными о ПВЗ и данными других отечественных и зарубежных центров обработки и анализа данных (ЦОАД). Результаты сравнения свидетельствуют о высоком научно-техническом уровне работ, проводимых в ГМЦ ГСВЧ в части определения и прогнозирования ПВЗ.

Тиссен В.М., Балахненко А.Ю., Рачков В.Д. «Прогнозирование ухода шкал времени бортовых часов с помощью трехкомпонентной модели» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 47-56 (2024)

В настоящее время построение прогнозных значений бортовых шкал времени относительно шкалы центрального синхронизатора осуществляется на основе математических моделей в виде простейших полиномов первой и второй степени. При этом в случае оперативного режима расчета орбит КА ГЛОНАСС принимаются линейные модели, параметры которых переопределяются с 6-часовой периодичностью закладки эфемеридной информации в бортовой компьютер. При срочном и апостериорном режимах требуются прогнозы ухода шкал от суток до двух недель. В этом случае для поддержания точности эфемеридно-временной информации возникает необходимость в более сложной модели прогноза, включающей квадратичный член и другие регулярные компоненты. При разработке таких моделей возникают затруднения с оценкой величин систематической и случайной составляющих расхождения данных шкал. В настоящей статье предложена аналитическая трехкомпонентная модель прогнозирования ухода бортовой шкалы. Первые две из них задают линейную и квадратичную часть ухода. Третья компонента учитывает все закономерности периодического и квазипериодического характера. Она представлена полигармоническим рядом, насчитывающим от 15 до 20 гармоник. Параметры модели оцениваются с помощью метода наименьших квадратов индивидуально для каждого навигационного спутника по данным частотно-временных поправок на интервалах 1–5 месяцев предшествующей истории. Для оценки величины случайной составляющей нестабильностей бортовых часов предложено использовать программный генератор случайных чисел, с помощью которого задается желаемая ширина шумовой дорожки. В результате проведения численных экспериментов по отработке предложенной трехкомпонентной модели расхождения бортовой шкалы навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS относительно шкалы центрального синхронизатора показано, что погрешности прогноза ухода бортовой шкалы ГНСС в большинстве случаев соизмеримы с погрешностями аппроксимации по данным, на которых оцениваются параметры модели. В частности при отработке модели расхождения бортовой шкалы навигационных спутников ГЛОНАСС (R02) осредненная СКП прогноза на интервале 30 суток составила порядка 1 нс, а для суточных прогнозов порядка 0.5 нс при 100% выборке результатов.

Тиссен В.М., Толстиков А.С., Шувалов Г.В. «Исследование вариаций в перемещениях северного полюса для повышения точности прогнозов изменений его координат» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 3-12 (2024)

Представлены исследования, касающиеся особенностей перемещения географического северного полюса. Были выявлены главные составляющие этого перемещения, которые условно разделены на три группы. В первую группу включены долгопериодические гармонические компоненты, аппроксимирующие трендовые вариации движения северного полюса. Вторая группа представлена некоторым ограниченным числом незначительных по мощности гармоник с периодами от двух до десяти лет, суперпозицию которых предложено использовать для моделирования квазипериодических вариаций. Третья группа включает наиболее значимые по мощности компоненты, с помощью которых получены модели главных вариаций: свободного чандлеровского и годового периодов. Кроме этого, в графическом виде показана остаточная высокочастотная составляющая движения полюса, имеющая характер белого шума. Особое внимание уделено регулярным вариациям, которые представлены чандлеровским периодом с нестабильными параметрами и годовой волной, природа которой имеет вынужденный характер, и поэтому годовой период носит более стабильный характер в сравнении с другими вариациями. Для аппроксимации перечисленных вариаций предложены гармонические модели, состоящие из групп гармоник подобранных по рассмотренным в статье признакам и критериям. При этом оценка параметров гармонических компонент данных вариаций производилась на различных по продолжительности временных интервалах. Приведен необходимый графический материал, поясняющий характер перечисленных вариаций и суть разработанного авторами метода прогнозирования координат полюса за последние 23 года. Характер вариаций показан в графическом виде на интервале последних 23 лет. К числу интересных результатов выполненных по теме статьи исследований следует отнести полученную модель изменения амплитуды чандлеровского периода за анализируемый период. Так, например, за период с 2006 по 2017 гг. наблюдается постепенное уменьшение амплитуды чандлеровского периода вплоть до нулевого значения, а с 2020 г. по настоящее время происходит аналогичное ее увеличение. Оценка параметров моделей перечисленных вариаций выполнена методами сингулярного спектрального анализа и наименьших квадратов на интервале известных значений координат полюса от 15 до 50 лет в зависимости от типа исследуемой вариации. Практическая реализация предлагаемого метода выразилась в создании программ прогнозирования координат полюса на любые задаваемые сроки. Точность вычисляемых прогнозов с помощью данных программ по оценкам независимых экспертов превышает точность аналогичных прогнозов, выставляемых на сайте Международной службы вращения Земли.

Шамов А.О. «Методы геодезического контроля зеркальных систем радиотелескопов РТ-32, РТ-13» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 13-18 (2024)

Зеркальные системы радиотелескопов РТ-32 и РТ-13 состоят из двух основных элементов: главного зеркала (рефлектора) и вторичного (контррефлектора). От качества их исполнения не в последнюю очередь зависит точность получаемых данных в результате РСДБ-наблюдений. В связи с этим возникает необходимость в проведении работ по оценке геометрических показателей поверхности зеркальных систем радиотелескопов, входящих в состав радиоастрономических обсерваторий комплекса «Квазар-КВО». В процессе проведения данных мероприятий применялись различные методы геодезического контроля. В рамках работ по модернизации отражающей поверхности контррефлектора РТ-32 применялись контактный метод и метод поэтапного сканирования поверхности. Далее для оценки точности отражающей поверхности контррефлектора РТ-32 применялся фотограмметрический метод исследования, который впоследствии использовался в измерениях зеркальной системы РТ-13. В результате наиболее подходящим методом геодезического контроля зеркальных систем радиотелескопов РТ-32, РТ-13 стал фотограмметрический метод исследования. Данное обстоятельство в большей степени связано с высокой точностью получаемого результата в условиях работы на открытом воздухе. Однако стоит отметить, что в случае повышения точности безотражательных лазерных систем метод поэтапного сканирования станет наиболее приемлемым для выполнения данных видов работ. По итогу контрольных измерений было выяснено, что СКО геометрии отражающей поверхности контррефлектора РТ-32 обсерваторий «Светлое», «Зеленчукская», «Бадары» составляет: 0.34, 0.38 и 0.31 мм соответственно, СКО геометрии отражающей поверхности РТ-13 обсерватории «Светлое» следующая: рефлектор – 0.19 мм, контррефлектор – 0.18 мм.

Медведев С.Ю., Мишагин К.Г., Рыжков А.В., Сахаров Б.А., Шварц М.Л. «Особенности формирования достоверной шкалы времени в сетях связи» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 19-24 (2024)

Для обеспечения функционирования современных сетей связи реализуются специальные системы частотной (тактовой) и временной (фазовой) синхронизации, которые, как правило, основаны на использовании приёмников ГНСС. Однако такие системы нельзя считать надежным из-за различных помех, воздействующих на приемники ГНСС и приводящих к полной потере синхронизации. Требуются альтернативные решения для систем частотно-временного обеспечения. Одно из таких решений предлагается в данной работе. В работе анализируются доступные технологии и требования для частотно-временного обеспечения современных систем связи. С помощью численного моделирования и качественных оценок исследуется ожидаемое время автономного хранения шкалы атомных часов для заданной точности. В результате проведенного анализа сделан вывод о том, что перспективным решением проблемы обеспечения надёжности системы частотно-временной синхронизации является применение ведущих сетевых часов на основе прецизионных хранителей времени – квантовых стандартов частоты, корректируемых относительно UTC с достаточно большим периодом при контроле качества принимаемого сигнала. Использование пассивных водородных стандартов частоты позволит осуществлять коррекции приблизительно раз в две недели либо реже при требовании допустимого отклонения шкалы времени от UTC не более 100 нс. Для повышения надежности системы предлагается использовать два стандарта частоты и дополнительное устройство обнаружения помех типа spoofing. Рассмотренная структура системы формирования и коррекции шкалы времени ведущих сетевых часов на основе технологии APNT может лечь в основу будущих когерентных систем частотно-временного обеспечения, которые позволят повысить надёжность формирования единых шкал времени и эталонной частоты для сети связи общего пользования.

Кузнецов В.Б. «Определение параболической орбиты в компланарном (близкомпланарном) случае» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 25-33 (2024)

Предложен алгоритм поиска решения для определения параболической орбиты в компланарном случае: когда плоскость искомой орбиты совпадает с плоскостью движения наблюдателя. Ситуация, когда все действие происходит в одной плоскости (компланарность), затрудняет определение орбиты. Так, в уравнении, связывающем между собой три топоцентрических расстояния, появляются особенности, не позволяющие выразить одно из них через два других. На практике этому случаю соответствуют близпараболические орбиты комет, имеющие очень малый наклон к плоскости эклиптики. В отличие от случая произвольного эксцентриситета, для определения параболической орбиты всегда достаточно трёх наблюдений. Определение параболической орбиты сводится к решению системы алгебраических уравнений для двух безразмерных переменных. Алгоритм поиска решения компланарного случая является модификацией некомпланарного, описанного ранее. Он основывается на поиске минимумов целевой функции методом Нелдера–Мида по симплексу. Основные изменения связаны с переходом к другим переменным. Так, компоненты единичного вектора нормали к плоскости искомой орбиты были заменены на нормированные безразмерные топоцентрические расстояния. Это позволило избежать потери точности из-за малости значений координат ^{Nxs, Nys} и при этом сохранить замкнутость и безразмерность области поиска. Другая важная замена связана с отказом от уравнения, связывающего три топоцентрических расстояния в пользу уравнения, не имеющего особенности в компланарном случае. В качестве примера приведены результаты определения орбиты кометы C/1984 U1 Shoemaker с наклоном орбиты к плоскости эклиптики 179.21°. Показано, что использование обычной программы, предназначенной для некомпланарного случая, не позволяет найти искомую орбиту. Замена переменных, являющихся компонентами вектора нормали к орбите, на безразмерные топоцентрические расстояния позволяет получить решение, которое плохо представляет среднее наблюдение. И, наконец, отказ от использования условия компланарности радиус-векторов орбиты для связи между собой топоцентрических расстояний в пользу алгебраического выражения, не зависящего от наклона орбиты к плоскости эклиптики, позволяет определить орбиту с достаточной точностью.

Безруков И.А., Сальников А.И., Васильев В.В., Вылегжанин А.В. «Оценка производительности современных дисковых накопителей с целью их использования для буферизации и передачи РСДБ-данных» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 34-38 (2024)

В настоящее время в ИПА РАН в трех обсерваториях («Светлое» в Ленобласти, «Зеленчукская» в КЧР, «Бадары» в Бурятии) эксплуатируется 12 систем буферизации и передачи данных, которые включают порядка 250 накопителей на твердых магнитных дисках форм-фактора 3.5''. Основная задача систем буферизации и передачи данных заключается в высокоскоростной регистрации данных наблюдений, временном хранении большого объема данных и оперативной передаче этих данных в центр корреляционной обработки ИПА РАН, а также в международные центры обработки. Существенное увеличение объема данных наблюдений предъявляет высокие требования к надежности и производительности дисковых накопителей систем буферизации и передачи данных. Оценка последней была представлена в статье «Исследование производительности дисковой подсистемы системы буферизации и передачи данных», опубликованной в 2018 г. В соответствии с рекомендациями по результатам проведенных исследований, во всех системах буферизации и передачи данных была проведена установка накопителей SAS и NearLine SAS (NL-SAS) HDD дисков объемом 6 ТБ. Для обеспечения наблюдений с возросшим объемом данных планируется использовать современные дисковые накопители объемом более 6 ТБ на жестких магнитных дисках HDD и твердотельные дисковые накопители SSD. Следует отметить, что объем и надежность дисковых накопителей обоих типов различных производителей в настоящее время существенно выросли. Как отмечается в спецификации производителей, по параметру UER (Unrecoverable Error Rate) SSD-накопители даже надежнее HDD-дисков и проигрывают им только по объему и стоимости. Однако в IT-индустрии последняя грань постепенно стирается. В связи с новыми предложениями производителей дисковых накопителей объемом более 6 ТБ и появлением более совершенного серверного оборудования, а также новых версий операционных и файловых систем, потребовалось провести оценку возможности использования современных дисковых накопителей в системах буферизации и передачи данных. В статье представлены результаты тестирования новых версий дисковых накопителей для системы буферизации и передачи данных, которые обеспечивают как высокую скорость чтения/записи, так и достаточной большой дисковый объем.

Маршалов Д.А., Бердников А.С., Гренков С.А., Федотов Л.В., Шейнман Ю.С., Михайлов А.Г., Устинов А.Б., Рахимов И.А., Исаенко А.В. «Модернизация системы преобразования сигналов радиотелескопа РТ-32 обсерватории "Светлое"» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 39-49 (2024)

С 2011 г. по настоящее время на 32-метровых радиотелескопах (РТ-32) радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО» эксплуатируются отечественные системы преобразования сигналов Р1002М. За счет применения цифровой обработки сигналов на видеочастотах (до 32 МГц) система позволила заметно сократить инструментальные потери, возникающие при преобразовании сигналов. Развитие элементной базы и методов обработки сигналов привели к созданию более совершенной многофункциональной системы преобразования сигналов (МСПС), выполняющей обработку сигналов в диапазоне промежуточных частот в цифровом виде. МСПС построена по модульному принципу, имеет широкие возможности по переконфигурированию режимов работы за счет используемых в своем составе программируемых логических интегральных схем, а конструктивное исполнение системы обеспечивает ее размещение на подвижной части антенны. С 2020 г. опытный образец МСПС штатно эксплуатируется на 13-метровом радиотелескопе обсерватории «Светлое» комплекса «Квазар-КВО». В текущем году начаты работы по модернизации системы преобразования сигналов радиотелескопа РТ-32 обсерватории «Светлое» путем перехода от Р1002М к МСПС. Для размещения на антенне РТ-32 потребовалась незначительная модификация аппаратных и расширение программных средств МСПС, а также сопряжение с другими системами и комплексами радиотелескопа. В работе представлены сделанные в системе изменения и текущие результаты работы по модернизации аппаратуры преобразования сигналов на радиотелескопе РТ-32, а также результаты тестовых наблюдений на РТ-32 с использованием МСПС.

Урунова Р.М., Курдубов С.Л. «Анализ свободной нутации ядра Земли на основе обработки РСДБ-наблюдений» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 50-55 (2024)

Целью данной работы является изучение временного ряда поправок к координатам небесного полюса Земли за период 1979–2022 гг., полученных по РСДБ-наблюдениям. Считается, что такой ряд может быть описан эмпирической моделью свободной нутации ядра Земли. Действующие модели свободной нутации ядра Земли основываются на одной частоте, которая соответствует периоду около 430 дней, с переменной фазой и амплитудой. Недостатком данных моделей является то, что ошибка прогноза резко возрастает при вычислении значений поправок за пределами интервала наблюдений, на котором эти модели и были построены. Поэтому было принято решение построить собственную эмпирическую модель, которая позволяла бы предсказывать значения для любого момента времени независимо от интервала, на котором будут определены ее параметры. Исходными данными для этой модели является ряд поправок к координатам небесного полюса, полученный после вторичной обработки РСДБ-наблюдений программным пакетом QUASAR. В процессе исследования был использован спектральный анализ для выделения частотных характеристик изменений координат небесного полюса. Так как полученный временной ряд поправок является неравномерным, то для его анализа была построена периодограмма Ломба–Скаргла. Спектр полученного ряда сравнивался со спектром равномерного временного ряда finals, предоставляемого Международной службой вращения Земли и систем отсчета. Чтобы сравнение спектров равномерного и неравномерного рядов было корректным, была построена периодограмма Ломба–Скаргла также и для равномерного временного ряда, так как она применима в обоих случаях. Полученные спектры мы рассматривали как спектр биения, возникшего при наложении двух гармоник. Частоты этих гармоник были определены из периодограммы. Чтобы определить соответствующие им амплитуды, был применен линейный метод наименьших квадратов, а для уточнения этих значений был применен нелинейный метод наименьших квадратов. В результате мы получили эмпирическую модель свободной нутации ядра Земли, которая включает в себя набор коэффициентов, вычисленных на основе обработанных данных. Полученные гармоники соответствуют периодам – 422 и – 441 день. Полученная модель может быть использована для коррекции предсказанных рядов поправок к координатам небесного полюса.

Кузьмина Н.В., Тарасов С.М., Цодокова В.В. «Компенсация систематической составляющей погрешности автоматизированного астрономического универсала, обусловленной сбоями синхронизации данных» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 3-8 (2024)

Статья посвящена алгоритмической компенсации систематических составляющих погрешностей определения астрономических долгот и азимутов автоматизированным астрономическим универсалом. Рассматриваемое устройство представляет собой оптико-электронный прибор, основными составными частями которого являются: объектив, телевизионная камера, приемник сигналов спутниковых навигационных систем, приводы вертикального и горизонтального наведения, система горизонтирования, блок обработки и управления. Посредством приемника сигналов спутниковых навигационных систем производится определение значений всемирного координированного времени UTC, а также формирование сигналов синхронизации. По сигналам синхронизации телевизионной камерой осуществляется регистрация кадров с изображениями звезд, при этом с каждым сигналом передается значение времени UTC. В результате сбоев в работе аппаратуры (телевизионной, спутниковой) или нарушения логики работы программного обеспечения может возникнуть ошибочная временная привязка зарегистрированного кадра, которая, в первую очередь, повлияет на точность вычисления Гринвичского звездного времени и в итоге приведет к появлению систематических составляющих погрешностей определения астрономических долгот и азимутов, не позволяющих обеспечить требуемые точностные характеристики автоматизированного астрономического универсала. В работе аналитически оценивается влияние погрешностей синхронизации данных на точность определения астрономических долгот и азимутов и предлагается алгоритм обнаружения и компенсации указанных погрешностей. Погрешность определения азимута выявляется по разности результатов астрономических наблюдений, произведенных вблизи плоскости меридиана при двух диаметрально противоположных направлениях визирной оси прибора (к северу и к югу от зенита), а долготы – по разности значений уклонения отвесной линии в плоскости первого вертикала, одно из которых получено в результате астрономических наблюдений в околозенитной области, а второе снято со специальных карт или рассчитано, например, гравиметрическим методом. Кроме того, в работе формулируются требования, выполнение которых необходимо для успешной реализации предложенной алгоритмической компенсации, а также определяется диапазон широт, в котором эти требования могут быть выполнены.

Маршалов Д.А., Гренков С.А., Кольцов Н.Е., Федотов Л.В. «Универсальная цифровая система обработки сигналов для радиотелескопов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 9-17 (2024)

Для радиоастрономических наблюдений в России используются радиотелескопы с антеннами разного диаметра, в том числе 32- и 13.2-метровые радиотелескопы РТ-32 и РТ-13 комплекса «Квазар-КВО». Эти радиотелескопы оснащены научной аппаратурой, используемой для проведения наблюдений: высокочувствительными радиоастрономическими приемными системами, рассчитанными на разные диапазоны частот и полосы промежуточных частот, системами преобразования, обработки и регистрации сигналов. Для работы в составе радиоинтерферометра со сверхдлинными базами для радиотелескопов РТ-32 разработаны и используются до сих пор узкополосные полуцифровые системы обработки сигналов Р1002М, для РТ-13 применяются широкополосные цифровые системы. Радиометрические и спектральные наблюдения выполняются с использованием специально разработанных цифровых систем регистрации. В ИПА РАН была разработана многофункциональная система преобразования сигналов на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и высокоскоростных аналого-цифровых преобразователей. Это позволило на ее основе создать универсальную цифровую систему обработки сигналов для радиотелескопов. Рабочий диапазон системы в 0–2 ГГц обеспечивает совместимость по диапазонам промежуточных частот, а наличие до 12 широкополосных каналов позволяет независимо обрабатывать сигналы, поступающие с выходов радиоастрономических приемных устройств. Возможность регистрации сигналов в широких полосах 512, 1024 или 2048 МГц повышает чувствительность радиотелескопа, а в случае использования антенн малого диаметра дает возможность сохранить приемлемое для наблюдений отношение сигнал/шум. Режим регистрации 16 независимо перестраиваемых узкополосных (0.5–32 МГц) частотных каналов внутри рабочей полосы частот обеспечивает сопряжение с существующими системами, дает возможность установки специальных настроек и может быть использован при организации наблюдений КА и ИСЗ. Стандартный формат данных и выходной интерфейс 10/40GE дают возможность сопряжения с любыми системами регистрации и буферизации данных. Созданная система способна работать в режимах радиометрической регистрации и спектральных наблюдений. Она подходит для любых радиотелескопов, независимо от размеров антенны и типа радиоприемного оборудования, способна заменить на радиотелескопе всю аппаратуру обработки сигналов и обеспечить их регистрацию данных большинства радиоастрономических наблюдений. Опытные образцы разработанной системы установлены на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32 в обсерваториях «Светлое» и «Зеленчукская» и уже участвуют в различных радиоастрономических наблюдениях. В статье подведены итоги создания универсальной цифровой системы для радиотелескопов. Приведены параметры и варианты исполнения системы. Рассмотрены алгоритмы и конфигурация программируемых логических интегральных схем для всех режимов работы системы. Представлены некоторые результаты ее использования на радиотелескопах.

Смирнов С.С., Петров С.Д., Трофимов Д.А., Чекунов И.В. «Определение координат и времени пункта по локальным радиосигналам» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 18-25 (2024)

Работа посвящена альтернативным по отношению к глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС) способам определения координат и времени локального пункта. В настоящее время ГНСС являются практически безальтернативным средством определения координат и времени на транспорте и в беспилотной технике. В то же время ГНСС уязвимы к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ), которые могут применяться как злоумышленниками или противниками, так и органами обеспечения правопорядка. На основе обзора существующих подходов к решению подобных проблем предложена локальная радионавигационная система, базирующаяся на компактных транспортируемых радиомаяках, которая может быть альтернативой ГНСС. Описаны преимущества подобной локальной радионавигационной системы над другими альтернативными средствами навигации. Основные преимущества заключаются в возможности быстрого развертывания и сворачивания данной системы, за счет массогабаритных характеристик маяков, обеспечивающих их ручную переноску, а также в возможности обеспечения в перспективе селективного доступа за счет быстрой смены несущей частоты по заранее оговоренному правилу. Также подобная быстрая смена частот повышает устойчивость системы к средствам РЭБ, предназначенным как для глушения сигнала, так и для его подмены. Рассмотрены общие принципы построения локальной радионавигационной системы, существующие аналоги. Основная идея заключается в использовании дальномерного псевдослучайного кода, аналогичного кодам, используемых в ГНСС. Данный подход упрощает работу, позволяя использовать уже отработанные алгоритмы. Описана реализация макета локальной радионавигационной системы на основе имеющихся на рынке доступных технических решений. Был выполнен эксперимент по определению координат движущегося объекта, приведены условия выполнения эксперимента и его результаты. На данный момент основная проблема в части аппаратного обеспечения – отсутствие встроенного хранителя времени и частоты, в дальнейшем планируется его включение в состав аппаратуры. Основной проблемой при обработке измерений с целью получения координат являются многочисленные переотражения, вызванные зданиями и деталями рельефа. Возможными решениями данной проблемы может стать использование приемных антенн, аналогичных ГНСС-антеннам с технологией Choke-ring, а также модификация программного обеспечения по обработке сигнала, которая позволит производить фильтрацию переотраженных сигналов.

Гаврилов Д.А., Сахно И.В., Суркис И.Ф. «Перспективы применения радиоинтерферометрических средств для высокоточных траекторных измерений в области геодезических и навигационных систем» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 26-33 (2024)

Одним из возможных путей повышения точности определения орбит космических аппаратов является использование технологии, основанной на РСДБ, которая позволяет ввести в систему уравнений по определению начальных условий вектора состояния космического аппарата высокоточные угломерные (или разностно-дальномерные) измерения и, в конечном итоге, повысить точность навигационно-баллистического обеспечения. Для оценки точности измерений проведены эксперименты по наблюдению КА ГЛОНАСС радиотелескопами РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Обработка наблюдений выполнена двумя методами: кодовые и фазовые задержки получены средствами Matlab в режиме одиночной антенны и разностных сигналов; групповые и фазовые задержки получены штатным Программным коррелятором РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Приведено сравнение результатов. При обработке средствами Matlab короткого (секундного) интервала наблюдений в режиме одиночной антенны получены точности кодовых задержек 400–500 мм и фазовых 0.2–0.3 мм. Следующий эксперимент был более длительным, на 300-секундном скане и секундном периоде накопления средствами Matlab получены точности разностных сигналов 75.1 мм кодовой и 0.5 мм фазовой задержки. Этот же эксперимент обработан Программным коррелятором РСДБ-комплекса, получены групповые задержки с точностью 23.8 мм и фазовые задержки с точностью 0.5 мм. Наблюдается хорошая сходимость между задержками, полученными средствами Matlab и Программным коррелятором. Достигнута высокая инструментальная точность задержек, что позволяет сделать вывод о перспективности и целесообразности дальнейших исследований в области РСДБ-технологий в приложении к траекторным измерениям космического аппарата.

Мовсесян П.В., Щербакова Н.В., Горшков В.Л., Петров С.Д., Трофимов Д.А. «База геодинамических данных для русской платформы» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 34-39 (2024)

Работа посвящена созданию базы геодинамических данных, аккумулирующей данные с ГНСС-станций, входящих в различные сети, как научные, так и коммерческие. База предназначена для исследования геодинамики Русской (Восточно-Европейской) платформы, что ограничивает территориальное расположение станций, входящих в базу. Из-за того что в базе имеются данные о более чем восьмиста станциях, ручная обработка и визуализация всех данных является слишком трудоемкой задачей. База данных, рассматриваемая в работе, создается на основе базы данных, созданной в ГАО РАН, но с применением новых методов хранения, обработки и визуализации данных. Это позволяет значительно упростить процесс визуализации положений станций и их данных, снижая необходимость в трудоемкой ручной обработке. Процесс обработки сырых данных состоит из ГНСС-обработки и последующего анализа ряда получаемых положений станций. Была выполнена автоматизация процессов загрузки данных станций. Автоматизирована обработка ГНСС-наблюдений, хранящихся в базе. За счет более высокой степени автоматизации ожидается упрощение поддержки обработки столь высокого числа станций, что уменьшит задержки между появлением сырых данных и получением их координат и скоростей. Помимо визуализации и обработки данных базы реализована возможность получения текущего состояния таблиц с положениями для самостоятельного анализа в машиночитаемом формате.

Олейников М.И., Широбоков В.В., Додонов С.Н., Шуйгина Н.В. «Разработка отечественного астрофотометрического каталога звезд всего неба в интересах обеспечения оптико-электронных информационных систем» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 40-45 (2024)

Рассмотрены вопросы, связанные с созданием отечественного астрофотометрического каталога звезд всего неба, который необходим для решения задач астроориентации, астронавигации, а также определения блеска естественных и техногенных объектов, находящихся в околоземном космическом пространстве. Современные каталоги звезд должны содержать максимально полную и точную информацию о фотометрических характеристиках звезд, их координатах, а также об их собственных движениях. Астрометрические каталоги периода до GAIA существенно зависели от точности определения ошибок собственных движений звёзд, что приводило к «старению» каталогов и затрудняло их использование в системах астроориентации и астронавигации. Приведен краткий обзор современных каталогов с целью выявления проблем использования существующих астрометрических и фотометрических каталогов звезд. Анализ показал, что основные фотометрические каталоги звезд неоднородны (для разных зон использованы разные телескопы, детекторы и фильтры), страдают от неполноты, требуют сложных пересчетов звездных величин из одной фотометрической системы в другую. Рассмотрены вопросы по созданию и поддержанию отечественного фотометрического и астрометрического каталога звезд всего неба в интересах обеспечения оптико-электронных информационных систем. Определены основные его потребители в части использования данных каталога информационными оптико-электронными системами различного назначения. Определены требования, предъявляемые к таким каталогам, как в части полноты фотометрических данных, так и в части астрометрических данных. Выявлена необходимость создания централизованной системы поддержания такого каталога и доведения до любых заинтересованных потребителей требуемой координатной и фотометрической информации в части фоновой звёздной обстановки, в том числе в ближнем ИК-диапазоне. Сформулированы предложения в направлении работ по созданию сети широкоугольных телескопов, необходимых для поддержки отечественного фотометрического и астрометрического каталога звезд всего неба.

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 1, с. 3-5 (2024)

Гудкова Т.В. «Приливные взаимодействия в Солнечной системе» Земля и Вселенная, № 1, с. 6-24 (2024)

Наша Солнечная система представляет собой семейство планет и спутников, сформированных из горных пород, льда, газа, а также их смеси. Для изучения недр Земли был разработан большой арсенал геофизических методов, но возможности для исследования строения других тел Солнечной системы остаются ограниченными. Широкий набор сейсмических данных доступен только для Земли, хотя сейсмические эксперименты были проведены на Луне и Марсе. Такие эксперименты очень дорогостоящие, и поэтому многие исследования планет опираются на дистанционное зондирование и геодезические измерения.

Петрухин А.А. «Исследование планет-гигантов межпланетными космическими аппаратами» Земля и Вселенная, № 1, с. 25-35 (2024)

Наша Солнечная система включает восемь планет, множество комет, астероидов, метеороидов и межпланетную среду. За четырьмя планетами земной группы в порядке удаления от Солнца следуют четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В этой статье будет рассказано об исследовании планет-гигантов, их колец и спутников с помощью межпланетных космических аппаратов. Эти грандиозные исследования начались в 70-х годах прошлого века и продолжаются до сих пор. Планируются новые космические миссии, ставятся новые задачи по исследованию внешней Солнечной системы.

Говорова А.Ф. «Марс подает признаки жизни» Земля и Вселенная, № 1, с. 36-48 (2024)

Молодой Марс был очень похож на раннюю Землю. С большой долей вероятности планетологи говорят о том, что в определенный промежуток времени до 3.6 млрд лет назад климат на Марсе был теплым и влажным, атмосфера достаточно плотной и мощной, на поверхности текли реки, формировались озера, а какое-то время существовал даже океан. Именно тогда там могла появиться жизнь. Во всяком случае, если мы правильно понимаем палеоисторию Марса и условия, необходимые для возникновения жизни, ничего этому не препятствовало.

Беленькая Е.С., Алексеев И.И., Калегаев В.В. «Экзопланеты в Галактике» Земля и Вселенная, № 1, с. 49-55 (2024)

Карпович Е.А., Комбаев Т.Ш., Форштер Е.Б. «Каким может быть первый крылатый исследователь Красной планеты?» Земля и Вселенная, № 1, с. 56-69 (2024)

Марс - изрезанная разломами, вулканами и каньонами ледяная пустыня с тонкой атмосферой, почти не защищенная от ионизирующего космического излучения. Сформировавшись примерно в то же время, что и наша планета, Марс существенно отличается от Земли по размеру, климату, ландшафту, и во многих других аспектах.

«На Мимасе обнаружили молодой океан» Земля и Вселенная, № 1, с. 70-71 (2024)

Группа астрономов из Франции и Китая нашла еще одно подтверждение тому, что на самом маленьком регулярном спутнике Сатурна – Мимасе под слоем льда толщиной 20–30 км может скрываться океан. Как подсчитали авторы, образовался он по геологическим меркам недавно - не позднее 25 млн лет назад и продолжает эволюционировать и сейчас.

«Телескоп ALMA увидел в протопланетном диске огромную массу воды» Земля и Вселенная, № 1, с. 71-72 (2024)

Группе американских и европейских астрономов впервые удалось выяснить как водяной пар распределяется в газопылевом диске у молодой звезды HL Тельца и «взвесить» его. По подсчетам авторов, в пределах снеговой линии диска (там, где вода не замерзает) содержится эквивалент 3.7 земных океанов. Исследование важно тем, что помогает понять раннюю эволюцию Солнечной системы и, возможно, приближает ученых к ответу на главный вопрос -как вода появилась на Земле. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 2, с. 3-6 (2024)

Петрукович А.А., Зарубин Д.С. «Использование пилотируемых космических комплексов для проведения научных исследований» Земля и Вселенная, № 2, с. 7-23 (2024)

Создание и эксплуатация пилотируемых станций создает «локомотивный» эффект для решения разнообразных задач по освоению космоса человеком и использованию результатов космической деятельности на Земле.

Беляев М.Ю. «Изучение Земли в эксперименте "Ураган"» Земля и Вселенная, № 2, с. 24-43 (2024)

Зобнин А.В., Липаев А.М., Усачев А.Д. «Эксперимент на космической аппаратуре "Плазменный кристалл-4"» Земля и Вселенная, № 2, с. 44-62 (2024)

Шуршаков В.А., Иванова О.А., Карцев И.С. «Фантомы-свидетели, космонавты и радиация» Земля и Вселенная, № 2, с. 63-76 (2024)

С чем ассоциируется слово «радиация»? Кто-то сразу вспомнит о подвигах ликвидаторов аварии на Чернобыльской атомной станции, а кто-то -о разрушенных атомными бомбами японских городах Хиросима и Нагасаки. Ну а кто-то будет вспоминать дату последнего посещения поликлиники, когда лечащий врач выписал направление на рентгеновский снимок грудной клетки. Такое явление, как радиация, обычно никак не связывается ни с полетами в космос, ни с профессией «космонавт». И все же отделять их нельзя. Ведь радиация - неотъемлемый и неустранимый фактор любого окружающего пространства, в том числе космического, вдали от Земли, где вопрос радиационной безопасности особенно актуален. Как радиация ограничивает наши возможности, как долго с учетом радиационного фактора можно безопасно для здоровья пребывать в условиях космического полета - попробуем вместе разобраться.

Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., Головин Д.В., Козырев А.С., Мокроусов М.И., Пеков А.Н., Третьяков В.И. «Эксперимент "БТН-Нейтрон": изучение радиационного фона на борту МКС и РОС» Земля и Вселенная, № 2, с. 77-90 (2024)

Радиационный фон на борту космической станции на орбите вокруг Земли представляет собой как космическое излучение, проникающее из межпланетной среды, так и вторичное излучение, возникающее в результате взаимодействия потоков заряженных частиц высоких энергий с верхней атмосферой Земли и материалами орбитальной станции. Поэтому, наблюдая за радиационным фоном на околоземной орбите, можно одновременно изучать фундаментальную физику и решать важные практические задачи. В частности, измерения нейтронного фона на земной орбите позволяют оценить вклад нейтронов в полную дозу радиации и предложить эффективную радиационную защиту экипажа и аппаратуры на орбите Земли (орбитальные станции МКС или РОС) или во время длительного межпланетного полета.

Ипатов А.В., Ведешин Л.А., Герасютин С.А. «Мониторинг космического мусора и перспективы освоения околоземного космического пространства» Земля и Вселенная, № 2, с. 91-108 (2024)

После запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) прошло более 65 лет. За это время человечество превратило орбиту планеты в огромную техногенную свалку, представляющую собой искусственные космические объекты (КО): ИСЗ, другие космические аппараты, их части, верхние ступени и разгонные блоки ракет и их обломки, а также опасные ядерные и токсичные материалы, мелкие чешуйки засохшей краски, частицы обшивки и т. д. КО неисправны и не функционируют, но являются опасным фактором воздействия на работающие космические аппараты (КА): ИСЗ, пилотируемые корабли и орбитальные станции. В околоземном космическом пространстве (ОКП) скопилось множество вышедших из строя КО и их фрагментов, которые представляют реальную опасность для КА, особенно пилотируемых. Космический мусор (техногенное засорение космоса (КМ) создает наиболее острую, пока не решаемую экологическую проблему космонавтики и остановить процесс засорения ОКП невозможно. Сейчас для наблюдения за космическим мусором применяются различные системы контроля ОКП, крупные части КМ каталогизируются, осуществляется его мониторинг для предупреждения столкновения с ним КА, создаются различные методики очистки ОКП и проекты борьбы с КМ.

Морозова Т.И. «О чем звучат метеоры» Земля и Вселенная, № 2, с. 109-115 (2024)

Метеоры – это явления, которые своей загадочностью всегда привлекали человека. Метеорное вещество постоянно поступает в атмосферу Земли. В день на Землю выпадает около 100 тонн космической пыли (а на ранней Земле это число было в разы больше). Сравнительно небольшие метеорные тела сгорают на высотах 80–120 км, более крупные могут проникать в глубокие слои атмосферы и достигать поверхности Земли.

«Вулканы Ио продолжают непрерывно извергаться уже 4.5 миллиарда лет (Katherine de Kleer et al. Isotopic evidence of long-lived volcanism on Io. Science 384, 682-687(2024).DOI:10.1126/SCIENCE.ADJ0625)» Земля и Вселенная, № 2, с. 116-117 (2024)

Группа ученых из Калифорнийского технологического института, Центра космических полетов имени Годдарда и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) пришли к выводу, что вулканы на спутнике Юпитера Ио продолжают непрерывно извергаться вот уже на протяжении 4.57 миллиарда лет – т.е. с момента образования спутника планеты-гиганта.

«Активность гейзеров на Энцеладе регулирует движение льда Jet activity on enceladus linked to tidally driven strike-slip motion along tiger stripes. Nat. Geosci. 17, 385-391 (2024). HTTPS://DOI.ORG/10.1038/S41561-024-01418-0. Macromolecular organic compounds from the depths of enceladus. Nature 558, 564-568 (2018). HTTPS://DOI.ORG/10.1038/S41586-018-0246-4)» Земля и Вселенная, № 2, с. 117-118 (2024)

Группа американских планетологов из Калифорнийского технологического института предложила гипотезу, которая объясняет, почему активность гейзеров на южном полюсе спутника Сатурна Энцеладе происходит с определенной периодичностью.

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 3, с. 3-5 (2024)

Сильченко О.К. «Эволюция галактик: подарки окружения» Земля и Вселенная, № 3, с. 6-15 (2024)

Галактики – огромные звездно-газовые системы, основное видимое «население» Вселенной - бывают очень разные по форме (форму галактик называют морфологией), а также по размерам, по массам, по цвету. Много видимых характеристик есть у галактик, и все они изменяются в интервалах многих порядков величины даже в самой небольшой области Вселенной, которую мы в деталях наблюдаем вокруг нас. Из самых общих соображений, кажется, что все эти характеристики должны изменяться и у одной конкретной галактики тоже в течение ее жизни - это называется эволюцией.

Сажина О.С. «Складки пространства–времени: история поиска космических струн во Вселенной» Земля и Вселенная, № 3, с. 16-28 (2024)

Современные науки, изучающие космическое пространство – астрометрия, механика, астрофизика, космология - смогли достичь глубокого понимания природы и эволюции космических объектов, точнейшего определения их динамики, а также понимания строения и эволюции Вселенной в целом, начиная с Большого взрыва и заканчивая не просто современным моментом времени, но экстраполируя наиболее вероятные сценарии в далекое будущее.

Цветков А.С. «От Земли до Вселенной: история определения расстояний» Земля и Вселенная, № 3, с. 29-48 (2024)

Измерение расстояний в астрометрии, астрофизике и космологии - это одна из ключевых задач для понимания устройства и динамики нашей Вселенной и объектов в ней. Этим вопросом задавались мыслители еще с античных времен, и до сих пор он окончательно не решен. В статье пойдет речь о том, как измеряли космические расстояния в прошлом и какие существуют современные методы определения расстояний до звезд и галактик, а также какие трудности при этом возникают.

Коцюрбенко О.Р., Говорова А.Ф. «Философия космизма и становление российской астробиологии» Земля и Вселенная, № 3, с. 49-74 (2024)

Астробиология рассматривает такие интригующие вопросы, как происхождение жизни, ее поиск и распространение в космосе. Эта научная дисциплина активно развивается в Европе и США. Ведется активная научная деятельность, внедряются новые образовательные программы. В России астробиология развивается в основном за счет деятельности отдельных научных групп, конференции и семинары регулярно проводят несколько ведущих организаций

Ипатов А.В., Ведешин Л.А., Герасютин С.А. «Мониторинг космического мусора и перспективы освоения околоземного космического пространства (окончание)» Земля и Вселенная, № 3, с. 75-84 (2024)

В настоящее время функционирующие КО уклоняются от КМ по команде с Земли. У МКС есть условный защитный периметр: 1.5×50×50 км. Если траектория объекта проходит через него, то МКС выполняет маневр уклонения. При высокой вероятности столкновения экипаж станции переводится в возвращаемый корабль, чтобы в случае аварии экстренно эвакуироваться.

Соломонов Ю.В., Герасютин С.А. «Второй телескоп Америки» Земля и Вселенная, № 3, с. 85-98 (2024)

Читатели старшего поколения хорошо помнят, что в середине ХХ в. крупнейшим телескопом США был 5-метровый рефлектор обсерватории Маунт-Паломар. Тогда как и о других телескопах США писали мало, не говоря уже о концепции Хирама Перкинса, в которой он определил термин «Второй телескоп Америки», в советской и российской литературе по астрономии не писали. В статье рассказывается, как шло соревнование в создании все больших телескопов-рефлекторов в ХХ в.

Соловьёв А.А. «О прогнозе экстремальных событий в природе и обществе» Земля и Вселенная, № 3, с. 99-118 (2024)

Сегодняшняя цивилизация весьма уязвима к кризисам, возникающим в результате экстремальных событий, порожденных сложными и плохо изученными системами. Иерархические сложные, нелинейные системы непрестанно порождают экстремальные события, которые представляют собой редкие, быстрые изменения, оказывающие сильное влияние на систему и ее окружение. Статья подготовлена по материалам книги «Prediction of Extreme Events in Nature and Society» (V.I. Keilis-Borok. Ed.: A.A. Soloviev. Ori Books. USA. 2018. ISBN: 978-1-940076-44-7. https://doi. org/10.28935/9781940076447) и научного доклада чл.-корр. РАН Александра Анатольевича Соловьёва на заседании Президиума Российской академии наук 29 декабря 2009 г.

«Китай и Франция запустили обсерваторию для наблюдения за гамма-всплесками» Земля и Вселенная, № 3, с. 119-120 (2024)

22 июня с космодрома Сичан на западе Китая стартовала ракета «Чанчжэн-2С». Она вывела на низкую околоземную орбиту китайско-французскую астрономическую обсерваторию SVOM, а также попутный китайский микроспутник CATCH-1. Аббревиатура расшифровывается как Космический многодиапазонный астрономический монитор переменных объектов (Spacebased multi-band astronomical Variable Objects Monitor).

«BepiColombo во время четвертого гравитационного маневра сфотографировал Меркурий на близком расстоянии» Земля и Вселенная, № 3, с. 121-122 (2024)

4 сентября 2024 г. космический аппарат BepiColombo – совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского аэрокосмического агентства (JAXA) во время своего четвертого гравитационного маневра у Меркурия приблизился к планете на расстояние всего около 165 км от пове рхности (до этого самый близкий пролет над Меркурием совершил аппарат MESSENGER в 2008 г.– тогда снимки были сделаны с высоты 199 км)

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 4, с. 3-6 (2024)

Зелёный Л.М., Зарубин Д.С., Петрукович А.А. «Лунная одиссея 2024 года. Начало освоения "Седьмого континента Земли"» Земля и Вселенная, № 4, с. 7-29 (2024)

Многие помнят, как принято говорить, «культовый» научно-фантастический фильм Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года», созданный в 1968 г. и ставший вехой в развитии кинофантастики и мирового кинематографа. Сегодня это время реализации планов, еще недавно казавшихся фантастическими, наступило. На наших глазах происходит резкий переход от чисто научных исследований Луны к началу ее полномасштабного освоения и подготовка к будущему использованию ресурсов нашего «седьмого континента». Авторы благодарят за помощь в подготовке статьи И.Г. Митрофанова, В.И. Третьякова, О.В. Закутнюю и Ю.Н. Макушенко.

Зелёный Л.М., Голубь А.П., Морозова Т.И., Попель С.И. «Магнитное поле хвоста магнитосферы Земли и перенос лунной пыли» Земля и Вселенная, № 4, с. 30-35 (2024)

Луна не имеет собственного магнитного поля, однако она проводит четверть своей орбиты в хвосте магнитосферы Земли, где на лунную экзосферу воздействуют магнитные поля. Как оказалось, магнитные поля хвоста магнитосферы Земли могут определять динамику заряженной пыли и ее распределение по широтам над освещенной поверхностью естественного спутника Земли.

Голованова А.В., Магарян К.А., Иноземцева А.В., Наумов А.В. «Четвертая Всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН» Земля и Вселенная, № 4, с. 36-42 (2024)

Во время майских каникул представители РАН - академики, члены-корреспонденты и профессора РАН из Отделения физических наук (ОФН) предлагали найти ответы на нетривиальные вопросы из области физики и астрономии. Главная особенность предлагаемых к решению задач – необходимость расширения кругозора, междисциплинарный подход, а иногда и неоднозначность предлагаемых решений. В статье представлены результаты проведенной викторины вместе с авторскими условиями и решениями задач, касающихся вопросов астрономии, астрофизики, наук о Земле и космосе.

Либанов М.В., Глазов М.М., Зелёный Л.М. «Четвертая всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН. Вопросы» Земля и Вселенная, № 4, с. 43-44 (2024)

Шубин П.С. «Взгляд в будущее лунных баз» Земля и Вселенная, № 4, с. 45-53 (2024)

Сейчас, в середине 20-х годов XXI в., можно определенно сказать, что контуры второй лунной пилотируемой гонки уже сформировались. Спроектированы или находятся в разработке сверхтяжелые носители для отправки человека к Луне, отработанны корабли для полета к Луне и возвращения человека на Землю, начинает раскручиваться беспилотная программа изучения Луны. В 2030-х гг. все эти вложения должны дать заметный результат и человек вновь вступит на поверхность Луны.

Лисов И.А. «"Чанъэ-6" вернулась!» Земля и Вселенная, № 4, с. 54-63 (2024)

25 июня 2024 г. в 14:07 пекинского времени (06:07 UTC) возвращаемый аппарат китайского комплекса «Чанъэ-6» успешно приземлился на посадочном полигоне в хошуне Сыц-зыван Автономного округа Внутренняя Монголия, доставив образцы лунного грунта из кратера Аполлон. Вторая китайская экспедиция за лунным веществом - и первая в мире за образцами с обратной стороны Луны– завершилась полным успехом.

Рябцева Л.В. «О Е. П. Левитане. К 90-летию со дня рождения» Земля и Вселенная, № 4, с. 64-65 (2024)

Летом 2024 г. исполнилось бы 90 лет со дня рождения Ефрема Павловича Левитана, важнейшего человека в судьбе нашего журнала. С самого основания «Земли и Вселенной» и до своего ухода из жизни в 2012 г. он был заместителем главного редактора журнала и фактически был (являлся) его руководителем. О Ефреме Павловиче, его вкладе в дело популяризации астрономии и космических исследований вспоминают его коллеги, работавшие и работающие в редакции журнала в разные периоды его существования.

Герасютин С.А. «Памяти Ефрема Павловича Левитана» Земля и Вселенная, № 4, с. 66-77 (2024)

Вспоминая моего учителя и наставника Ефрема Павловича Левитана (1934–2012), с 1964 г. до своего ухода из жизни бессменного руководителя редакции нашего журнала – одна из главных его заслуг, мне хотелось бы отметить его организаторский талант и энтузиазм в стремлении через печатное слово донести глубокие научные знания до российского читателя, особенно в области астрономии.

Рублёва Ф.Б., Перхняк А.Н. «Астрономическому кружку Московского планетария - 90 лет» Земля и Вселенная, № 4, с. 78-88 (2024)

Для Московского планетария 2024 год – дважды юбилейный: 95 лет со дня открытия Планетария и 90 лет со дня основания астрономического кружка - уникальной астрономической школы, воспитавшей не одно поколение астрономов и любителей. Есть еще один очень важный юбилей, без которого не случилось бы два предыдущих – 100 лет назад немецкий инженер оптического завода Карла Цейса в Йене Вальтер Бауэрсфельд (1879–1959) изобрел оптико-механический проектор звездного неба – аппарат «Планетарий» (он также создал первый в мире геодезический купол– знаменитый планетарий в Йене в 1926 г.).

Добренькая М.В. «Из истории первого "космического" архива» Земля и Вселенная, № 4, с. 89-103 (2024)

Сохранение документального наследия по истории ракетно-космической отрасли имеет важное значение для понимания путей развития отечественной космонавтики, для формирования социо-культурной и исторической идентичности российских граждан.

Говорова А.Ф. «Планетологи подтвердили гипотезу о том, что молодую Луну покрывал океан магмы» Земля и Вселенная, № 4, с. 104-105 (2024)

Еще одно доказательство гипотезы существования лунного океана магмы обнаружили геологи и планетологи из Лаборатории физических исследований, Университета Хемвати Нандан Бахугуна Гарвал, Спутникового центра им. У.Р. Рао и других научных центров Индийской организации космических исследований.

Голованова А.В., Магарян К.А., Иноземцева А.В., Наумов А.В. «Четвертая Всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН. Ответы» Земля и Вселенная, № 4, с. 106-114 (2024)

Христов И., Христова Р., Пузынин И., Пузынина Т., Шарипов З., Тухлиев З. «Поиск новых нетривиальных хореографий для плоской задачи трех тел» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 3, с. https://pepan.jinr.ru/index.php/Pepan/article/view/963 (2024)

Проведен численный поиск с высокой точностью новых нетривиальных хореографий для плоской задач и трех тел. Вследствие этого нашли 161 новую нетривиальную хореографию, ранее было известно только о трех. Линейная устойчивость всех найденных орбит исследуется путем высокоточного вычисления собственных значений матриц монодромии.

Захаров А.Ф. «Нейтронные звезды и черные дыры как природные лаборатории фундаментальной физики» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 4, с. 850-851 (2024)

Статистика частиц с полуцелым спином была построена в 1926 г. в работах Э. Ферми и П.А.М. Дирака. Вскоре после этого стало понятно, что эта статистика крайне важна для построения теории таких компактных объектов, как белые карлики. В этом случае существует предельная масса таких объектов, которую называют пределом Чандрасекара. Нейтрон был открыт Чедвиком в 1932 г., и уже в 1933 г. Бааде и Цвикки высказали предположение, что существуют нейтронные звезды, которые возникают в результате взрывов сверхновых и коллапса массивного ядра. В 1968 г. были открыты пульсары, и вскоре выяснилось, что пульсары – это нейтронные звезды с гигантскими магнитными полями. Двойные нейтронные звезды (как в системе двойного пульсара, так и в событии взрыва килоновой GW170817) сыграли ключевую роль в обнаружении гравитационного излучения, предсказываемого общей теорией относительности. В 1963 г. были обнаружены квазары – достаточно компактные объекты с гигантским энерговыделением, находящиеся на космологическом расстоянии. Вскоре стало ясно, что наиболее естественная модель квазаров включает в себя сверхмассивную черную дыру. Наблюдения движения ярких звезд в окрестности галактического центра и реконструкция теней в центре галактики М87 и центре нашей Галактики по данным наблюдений синхротронного излучения на длине волны 1,3 мм дают дополнительные подтверждения наличия сверхмассивных черных дыр в центрах этих галактик.

Воронюк В., Коломейцев Е.Э., Коломоец Н.В., Теряев О.В., Цегельник Н.С. «Постоянная Хаббла в столкновениях тяжелых ионов» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 4, с. 1118-1127 (2024)

Представлены предварительные результаты для временных зависимостей микроскопической постоянной Хаббла, соответствующей пионам и нуклонам, родившимся в столкновении двух ядер золота при √s_NN=7,8 ГэВ и b=7,5 фм. Данные смоделированы в рамках PHSD-модели. Детально рассмотрен используемый обычно в литературе метод определения параметра Хаббла путем фитирования профиля скорости. Предложен новый метод, состоящий в анализе статистического распределения дивергенции поля скорости и нахождении постоянной Хаббла как положения определенного пика распределения. Выполнено сравнение методов.

Балаберников А.И., Доркин С.М., Каптарь Л.П. «Новый метод решения уравнения Бете–Солпитера» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 4, с. 1211-1216 (2024)

Исследуется уравнение Бете–Солпитера в координатном представлении, которое имеет вид дифференциального уравнения четвертого порядка для амплитуды Бете–Солпитера. Для модели скалярных частиц, взаимодействующих через обмен скалярной массовой частицей, предложен метод его решения. Находятся константы связи и амплитуды в зависимости от массы связанного состояния. Найденные константы связи сравниваются с полученными в других подходах.

Славнов Д.А. «Фотонная суперзвезда. совместимость теории гравитации с квантовой физикой» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 5, с. 1468-1498 (2024)

Рассматривается физическая модель, которая основывается на гипотезе существования фотонной суперзвезды. Показывается, что в этой модели с единых позиций можно описывать гравитацию и квантовые явления.

Покровский Ю.Е. «Возможные проявления компактных стабильных объектов темной материи в Cолнечной системе» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1598-1599 (2024)

Продолжено исследование возможного влияния компактных стабильных объектов темной материи на формирование циклов активности Солнца применительно к первичной черной дыре (ПЧД) массой, характерной для астероидов и спутников планет. В численных расчетах использованы наиболее точные астрономические данные об орбитах планет и астероидов Солнечной системы. Все динамические расчеты Солнечной системы проводились в рамках постньютоновского приближения, что особенно важно для расчета существенно эксцентрической траектории ПЧД, проходящей вблизи (и даже внутри) поверхности Солнца. Такие расчеты дают возможность использовать Солнечную систему как детектор возможной планеты из темной материи. Известно, что астрономические данные ограничивают суммарную массу объектов темной материи, расположенных в пределах орбиты Сатурна: не более 1,7·10^–10 массы Солнца (∼0,005 массы Луны или ∼0,4 массы астероида Церера). Показано, что ПЧД массой ∼10¹⁰ солнечной массы на сильно эксцентрической орбите с периодом 11 лет может проявить себя как триггер солнечного динамо с 11-летней циклической активностью. Более того, показано, что на определенной траектории ПЧД наблюдаемые вариации солнечной активности хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными. При этом гравитационное взаимодействие такой ПЧД с Солнцем и другими планетами Солнечной системы (в особенности с Меркурием, Венерой, Землей, Марсом, Юпитером и Сатурном) приводит к объяснению минимумов Маундера, Дальтона и других долгосрочных изменений амплитуды циклов солнечной активности.

Серебров А.П., Самойлов Р.М., Жеребцов О.М., Буданов Н.С. «Результат эксперимента "Нейтрино-4", стерильные нейтрино, темная материя и стандартная модель, расширенная правыми нейтрино» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1600-1616 (2024)

Анализ результатов эксперимента «Нейтрино-4» и данных экспериментов GALLEX, SAGE и BEST подтверждает параметры нейтринных осцилляций, заявленные экспериментом «Нейтрино-4» (Δm₁₄²=7,3 эВ² и sin²(2Θ₁₄)≈0,36), и увеличивает их достоверность до 5,8σ. Такое стерильное нейтрино термализуется в космической плазме, дает вклад в плотность энергии Вселенной 5% и может объяснить 15–20% темной материи. Обсуждается, что расширение нейтринной модели введением еще двух тяжелых стерильных нейтрино в соответствии с числом типов активных нейтрино, но с очень малыми углами смешивания, чтобы избежать термализации, позволяет довести вклад стерильных нейтрино в темную материю Вселенной до уровня 27% и объяснить крупномасштабную структуру Вселенной. Представлен динамический процесс зарождения темной материи, состоящей из трех правых нейтрино. Показано, что современные астрофизические данные по массовому содержанию 4Не не позволяют сделать определенное заключение в пользу модели трех или четырех термализованных нейтрино.

Коэн-Таннудж Ж. «Темная материя с точки зрения глюонного Бозе–Эйнштейновского конденсата в геометрии анти-де-Ситтера» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1617 (2024)

Стандартная модель космологии ΛCDM включает в себя два темных компонента Вселенной: темную энергию и темную материю. В то время как темная энергия обычно соотнесена с (положительной) космологической постояннойΛ, связанной с геометрией де Ситтера, предлагается объяснение темной материи как чистого эффекта КХД, а именно глюонного бозе-эйнштейновского конденсата со статусом космического глюонного фона. Этот эффект обусловлен следовой аномалией, рассматриваемой как эффективная отрицательная космологическая константа, определяющая геометрию анти-де-Ситтера и сопутствующую барионную материю при адронизационном переходе из фазы кварк-глюонной плазмы в бесцветную адронную фазу. Данный подход также позволяет принять соотношение темный/видимый равным 11/2.

Мейерович Б.Э. «Взаимозависимость бозонной черной дыры с темной материей и объяснение асимптотически плоских кривых вращения галактик» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1618-1629 (2024)

Возможность равновесного статического состояния сколлапсировавшей черной дыры, окруженной темной материей, позволяет понять существование плоских кривых вращения звезд на периферии галактики. При доминирующей гравитации энергетически наиболее выгодным состоянием предельно сжатой черной дыры является конденсат Бозе–Эйнштейна. Волновой функцией, адекватно описывающей наблюдаемые проявления темной материи, оказалось продольное векторное поле. На примере конденсата бозонов Z, W и H Стандартной модели элементарных частиц (с энергиями покоя порядка 100 ГэВ) исследована зависимость кривых вращения звезд от массы черной дыры в центре галактики. При таком составе черной дыры с массой порядка солнечной (2·10³³ г) вклад в гравитационное поле от темной материи преобладает. При этом плато на кривой вращения галактики явно выражено. С увеличением массы черной дыры вклад в гравитацию от темной материи падает, а от черной дыры растет. Масса черной дыры в центре галактики Млечный Путь на 7 порядков больше массы Солнца. Доминирует вклад в гравитацию от черной дыры. Поэтому в нашей Галактике скорость вращения звезд как функция радиуса V(r) убывает пропорционально 1/√r по закону Ньютона.

Мирза Б., Садеги Ф. «Точные решения уравнений Эйнштейна в присутствии скалярного поля» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1630 (2024)

Рассматривается класс точных решений уравнений Эйнштейна в присутствии скалярного поля, которое имеет три свободных параметра и становится метрикой Яниса–Ньюмана–Виникура (JNW) и γ-метрикой в некотором пределе параметров. Также объясняется вращающаяся форма класса осесимметричных метрик, который содержит вращающиеся гамма- и JNW-метрики, а также метрику Богуша–Гальцова при определенных значениях параметров.

Захаров А.Ф. «Астрофизические исследования общей теории относительности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1631-1632 (2024)

На начальном этапе развития общая теория относительности (ОТО) получила проверку и подтверждение в пределе слабого гравитационного поля. Однако с развитием технологий астрономических наблюдений начали обсуждаться и подтверждаться предсказания ОТО и в сильном гравитационном поле, такие как профиль рентгеновской линии железа Kα (в случае, если область излучения находится очень близко к горизонту событий), траектории частиц и звезды вблизи черных дыр, а также формы и размеры теней сверхмассивных черных дыр в M87* и Sgr A*. В 2005 г. было предсказано, что тень черной дыры в галактическом центре может быть восстановлена с помощью метода наблюдений РСДБ в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне, что было подтверждено результатами анализа изображения тени черной дыры для Sgr A*, полученными коллаборацией «Телескоп горизонта событий» (ТГС) в 2022 г. В 2019 г. команда ТГС представила первую реконструкцию изображения вокруг тени сверхмассивной черной дыры в M87*. В 2021 г. команда ТГС ограничила параметры («заряды») сферически-симметричных метрик черных дыр допустимым интервалом для радиуса тени в M87*. В 2022 г. коллаборация ТГС реконструировала тень вокруг центра Галактики и ограничила значения показателей для сверхмассивной черной дыры. Ранее были получены аналитические выражения для радиуса тени как функции заряда (в том числе приливного) в случае метрики Рейсснера-Нордстрема. На основе результатов оценки размера тени для M87*, выполненной командой ТГС, ограничен приливной заряд. Обсуждаются возможности использования теней для проверки альтернативных теорий гравитации и альтернативных теорий для галактических центров.

Бамби К. «Проверка общей теории относительности с помощью рентгеновских данных черных дыр» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1633 (2024)

Общая теория относительности успешно прошла большое количество наблюдательных проверок, не требуя каких-либо корректировок, по сравнению с первоначальной версией, предложенной Эйнштейном в 1915 г. За последние 8 лет были достигнуты значительные успехи в изучении режима сильного поля, который теперь можно проверить с помощью гравитационных волн, рентгеновских данных и изображений черных дыр. Это компактный и педагогический обзор современного состояния тестов общей теории относительности с рентгеновскими данными черных дыр.

Агасян Н.О., Хайдуков З.В., Лукашов М.С., Симонов Ю.А. «Цветоэлектрический и цветомагнитный конфайнмент» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1634 (2024)

Основные свойства механизма конфайнмента в КХД – температурные зависимости пространственного (цветомагнитного) и временного (цветоэлектрического) натяжений струн (σ_s(T) и σ_E(T)) – изучаются в рамках метода полевых корреляторов. Обсуждается взаимосвязь цветомагнитного натяжения струны с функцией Грина двуглюонного глюлампа при конечных температурах. Показан рост цветомагнитного конденсата с увеличением температуры. Показано, что цветоэлектрическая компонента нивелируется адронным давлением при T≪em>T_c (что соответствует деконфайнменту). Оба наблюдаемых свойства обнаружены в рамках одного метода и находятся в хорошем согласии с решеточными данными.

Студеникин А. «Электромагнитные свойства нейтрино на 2023 г.» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1637 (2024)

Представлены краткий обзор электромагнитных свойств и история развития исследований осцилляций нейтрино. Обсуждаются новые явления во флейворных и спиновых осцилляциях нейтрино в магнитном поле и движущемся веществе.

Силенко А.Я. «Эффекты взаимодействия аксионоподобной темной материи с частицами стандартной модели» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1638 (2024)

Аксионоподобная темная материя взаимодействует с частицами, как аксион. Аксион – гипотетическая частица, являющаяся квантом псевдоскалярного поля. Первоначально это было постулировано Печчеи и Квинн в 1977 г. для решения сильной проблемы CP в КХД. Если аксионы существуют, то они представляют интерес как возможный компонент холодной темной материи. Аксион-фотонное взаимодействие искажает электромагнитное поле и приводит к обратному эффекту Примакова, который можно наблюдать с помощью галоскопов. CP-неинвариантность аксион-глюонного взаимодействия приводит к появлению осциллирующих электрических дипольных моментов нуклонов, которые пропорциональны аксионному полю. Аксионы проявляют себя при прямом взаимодействии с частицами (так называемый эффект аксионного ветра). Строго определяется релятивистская спиновая динамика, заданная псевдоскалярным полем аксионов темной материи.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 70 (2024)

Иголкин А.А., Сафин А.И., Кузнецов А.В. «Расчётно-экспериментальные исследования динамических характеристик макета рамы телескопа космического аппарата» Сибирский аэрокосмический журнал, 25, № 4, с. 423-432 (2024)

Представлено расчётно-экспериментальное исследование динамических характеристик макета рамы телескопа космического аппарата. Основное внимание уделено методике проведения вибродинамических испытаний с использованием трёхкомпонентного лазерного виброметра и созданию конечно-элементной модели исследуемого макета. Для анализа динамики конструкции определены основные критерии, такие как модальные параметры, валидация модели и гармонический анализ. Особое внимание уделяется влиянию преобразования экспериментальных данных на точность расчёта критерия модальной достоверности. Исследован макет рамы телескопа, представляющий собой ферменную конструкцию, закреплённую на пружинах. Испытания проводились путём приложения случайного воздействия типа «белый шум». Получены динамические характеристики конструкции, включая собственную частоту колебаний, которая составила 93,7 Гц. Экспериментальные данные сравнивались с результатами конечно-элементного моделирования, показавшими значительное расхождение между ними, особенно в области собственных частот. Это свидетельствует о необходимости корректировки конечно-элементной модели. Рассмотрены различные критерии оценки соответствия расчётных и экспериментальных моделей, такие как координатный критерий модальной достоверности (COMAC), критерий модальной достоверности (MAC), взаимный критерий гарантии (CSAC) и взаимный коэффициент пропорциональности (CSF). Эти критерии помогают оценить степень совпадения форм колебаний и частотных характеристик. Проведён анализ влияния преобразований экспериментальных данных в разные единицы измерения на результаты расчётов этих критериев. Сделан вывод о том, что текущая расчётная модель требует доработки и уточнения параметров для достижения лучшего соответствия с реальностью.

Красников Н.В. «Введение в нелокальную теорию поля включая гравитацию» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1640 (2024)

Дан мини-обзор по нелокальной теории поля (теории поля с бесконечным количеством производных). Обсуждаются основные особенности нелокальной теории поля на примере d=4 скалярной _f⁴-модели. Нелокальная _f⁴-модель ультрафиолетово конечна, унитарна и макропричинна. Одной из проблем нелокальной теории поля является то, что формфактор – произвольная целая функция, а это делает предсказания в такой модели чрезвычайно слабыми. Предлагается использовать дополнительный принцип, позволяющий фиксировать форму формфактора. Также дан обзор основных результатов, полученных в нелокальной квантовой гравитации, а именно: нелокальное обобщение эйнштейновской гравитации приводит к суперперенормируемой теории.

Долгов А.Д. «Черная темная материя и антивещество» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1641 (2024)

Показано, что плотное население ранней Вселенной с хорошо развитыми галактиками и сверхмассивными черными дырами (квазарами), наблюдаемое HST и JWST, хорошо соответствует гипотезе о том, что галактики и квазары засеяны первичными черными дырами (PBHs), предложенной в нашей работе более 30 лет назад. Идея заселения галактик массивными черными дырами недавно была открыта вновь, что отражено в публикациях нескольких групп. Предсказанный логарифмически нормальный спектр масс PBHs очень хорошо согласуется с наблюдениями. Другое наше предсказание заметного количества антивещества в Галактике также подтверждается данными.

Рачвал Л. «Гравитация с шестью производными и ультрафиолетовая конечность» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1642 (2024)

Приводятся и обсуждаются хорошо известные условия ультрафиолетовой (УФ) конечности. На примере квантовой теории гравитации с шестью производными в d=4 пространстве-времени сравниваются требования полного отсутствия ультрафиолетовых расходимостей в квантовых теориях поля и существования нетривиальной неподвижной точки для потока ренормгруппы в УФ-режиме. Здесь исчезновение бета-функций эквивалентно возникновению конформной симметрии на квантовом уровне. В этой модели впервые стало возможным иметь полностью УФ-конечную квантовую теорию без добавления материи или специальной симметрии, но за счет включения дополнительных членов, кубических по кривизне. Обсуждаются все необходимые алгебраические условия для того, чтобы это произошло. Наконец, мотивируется утверждение, что на самом деле асимптотическая устойчивость требует УФ-конечных моделей для обеспечения явной формы УФ-предела вильсонианских эффективных действий, описывающих особые ситуации в конформных фиксированных точках.

Минаццоли О. «О принципе относительности инерции как в общей, так и в запутанной теории относительности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1643 (2024)

Запутанная теория относительности – это новая теория, предлагающая более экономичный подход, чем общая теория относительности. Она успешно восстанавливает как общую теорию относительности, так и стандартную квантовую теорию поля в определенных (но общих) пределах. Более того, запутанная теория относительности исключает существование пространства-времени, лишенного пронизывающей его материи. Следовательно, по утверждению автора, запутанная теория относительности не только предпочтительнее с точки зрения бритвы Оккама (из-за ее экономичности), но и более соответствует первоначальному представлению Эйнштейна об удовлетворительной теории относительности.

Козлов Г.А. «Скалярные бозонные звезды: (термо)динамика и гравитационные равновесия» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 56, № 1, http://www1.jinr.ru/Pepan/v-56-1/04_Kozlov_ann.pd (2025)

Проводится (термо)динамический анализ скалярных степеней свободы в скалярных бозонных звездах с помощью последовательного изучения плотности темной материи при экстремальных условиях. Бозонные звезды определены в секторе темных скалярных состояний, причем этот сектор связан с дублетом бозона Хиггса в Стандартной модели с учетом гравитации. Исследуются равновесие и стабильность бозонных звезд на уровне взаимодействия между скалярными полями при нарушении масштабной инвариантности, связанной с нарушением электрослабой симметрии, а также гравитация. Используются аналитические методы, применяемые к эффективной версии рассматриваемой теории поля, приближение скалярной «башни», необходимой для сохранения точной масштабной инвариантности. Обсуждаются вопросы рождения и распадов темной материи.

Рожков В., Троицкий С. «Многоканальная астрономия» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 56, № 1, http://www1.jinr.ru/Pepan/v-56-1/07_Rozhkov_ann.pdf (2025)

Обзор составлен на основе лекции, прочитанной одним из авторов на международной молодежной конференции «AYSS-2023», и посвящен многоканальной астрономии, изучающей астрофизические объекты и явления с использованием частиц и волн различных типов, приносящих информацию из космоса. Они включают электромагнитные и гравитационные волны, нейтрино и космические лучи. Обсуждаются новые возможности, открывающиеся благодаря совместному использованию разных носителей информации. Сочетание результатов, полученных с помощью различных каналов наблюдения, позволяет получать более полную и точную информацию о процессах, происходящих во Вселенной, и даже использовать ее для изучения фундаментальной физики.

Волков Е.В. «Линейный анализ орбитальной устойчивости периодических движений в плоской круговой ограниченной задаче четырёх тел» Труды Московского авиационного института, № 4(138), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=182655 (2024)

Рассматривается плоская круговая ограниченная задача четырёх тел в следующей постановке. Тело малой массы движется под действием сил гравитационного притяжения трёх притягивающих тел, взаимодействующих друг с другом по закону всемирного тяготения. Притягивающие тела располагаются в треугольных точках либрации, т.е. движутся по круговым орбитам, образуя равносторонний треугольник. Движение всех четырёх тел происходит в одной плоскости. Предполагается, что выполнено достаточное условие линейной устойчивости точек либрации (условие Рауса), а массы двух притягивающих тел равны. В данной постановке ограниченная задача четырёх тел допускает частные решения, описывающие положения относительного равновесия тела малой массы во вращающейся вместе с притягивающими телами системе координат. В окрестности устойчивых положений относительного равновесия возможны периодические движения тела малой массы. В данной работе рассматривается задача об орбитальной устойчивости периодических движений тела малой массы, рождающихся из устойчивого положения относительного равновесия. В предположении о малости амплитуды данных периодических движений выполнено аналитическое исследование их орбитальной устойчивости в линейном приближении. При помощи метода малого параметра построены явные асимптотические выражения для границ области параметрического резонанса. Результаты аналитического исследования хорошо согласуются с результатами численного исследования, проведённого ранее.

Иванов С.Г., Гришко Д.А., Баранов А.А. «Коррекция аргумента перигея средней эллиптической орбиты с постоянной большой полуосью и различным эксцентриситетом» Труды Московского авиационного института, № 4(139), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=183447 (2024)

Рассматривается задача импульсной коррекции положения линии апсид орбиты космического объекта, находящегося в регионе глобальных навигационных спутниковых систем. Большая полуось и наклонение орбиты считаются известными и равными 26 578 км и 55° соответственно, а эксцентриситет может изменяться от 0 до 0.76 под действием возмущений от Солнца и Луны. Такой эффект обусловлен гравитационным резонансом, возникающим при длительном поддержании суммы долготы восходящего узла и удвоенного аргумента перигея вблизи значения 270°. Возможны две противоположные задачи: увеличение эксцентриситета для увода объекта из района глобальных навигационных систем или создание устойчивой околокруговой орбиты захоронения. В обоих случаях требуется коррекция положения линии апсид. Исследованы затраты характеристической скорости, необходимые для её поворота в случае околокруговой орбиты в данном регионе с ограничением на сохранение значения большой полуоси. Показано, что при эксцентриситете до 0.01 для отклонения аргумента перицентра на 90° требуются трансверсальные импульсы скорости не более 25 м/с. В общем случае для эллиптической орбиты с фиксированной начальной большой полуосью численно найдено решение, позволяющее изменить ориентацию вектора эксцентриситета, при этом происходит уменьшение большой полуоси орбиты. Показано, что затраты на поворот линии апсид на 15° меняются от 50 м/с до 550 м/с для значений эксцентриситета от 0.1 до 0.76. Доказано, что приe<0.76 для формирования устойчивой орбиты захоронения или создания и поддержания гравитационного резонанса, поворот линии апсид экономичнее поворота линии узлов, который выполняется импульсным манёвром или с использованием промежуточной орбиты ожидания.

Васькова В.С. «О перемещении вдоль троса космического аппарата с неидеальным солнечным парусом» Труды Московского авиационного института, № 4(139), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=183449 (2024)

Рассматривается не требующий затрат топлива способ перемещения грузов в космическим пространстве, реализуемый благодаря использованию космического аппарата с неидеальным солнечным парусом вдоль троса, соединяющего две тяжелые космические станции, описывающие одну гелиоцентрическую орбиту. Солнечный парус частично поглощает солнечную радиацию, а трос, длина которого превосходит расстояние между станциями, считается невесомым, нерастяжимым и натянутым во все время движения. Относительная скорость этого движения оказывается невелика, натяжение троса незначительно, что позволяет считать влияние космического аппарата на станции несущественным. С учетом сделанных предположений определяется направление нормали к солнечному парусу, обеспечивающее максимальное относительное ускорения космического аппарата, зависящее от его положения и коэффициента отражения материала паруса. Необходимый угол наклона нормали к местной вертикали лежит в диапазоне между углом оптимального положения идеально отражающего паруса и углом между направлением солнечных лучей и касательной к траектории аппарата. Определяется минимально возможная продолжительность перелета между станциями при нулевых начальной и конечной относительных скоростях. Устанавливается, что эта продолжительность увеличивается при ухудшении коэффициента отражения паруса, но остается допустимой для практической транспортировки грузов.

Марчук В.Н., Юшкова О.В. «Оценка предельной глубины зондирования грунта Луны» Физические основы приборостроения, 12, № 3, с. 76-81 (2023)

Для исследования поверхности и приповерхностного слоя грунта на орбитальный модуль «Луна 26» планируется установить комплекс радаров подповерхностного зондирования РЛК-Л. РЛК-Л состоит из двух радаров: Радара 20 (частотный диапазон 17.5–22.5 МГц) и Радара 200 (частотный диапазон 140–180 МГц). В работе рассмотрен метод определения толщины слоя грунта Луны, доступного для изучения с помощью радаров этой и других планируемых миссий, приведены формулы для определения предельно достижимой глубины и результаты расчетов.

Садыков А.М., Красоткин С.А. «Взаимодействие радиального потока скорости вещества и магнитного потока в зарождающихся активных областях Солнца» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2460801 (2024)

Исследуются физические процессы формирования активных областей (АО). В частности, проверяется гипотеза всплывания магнитной трубки (магнитного потока) на основе прямых наблюдений магнитного поля и допплеровского смещения, полученных из наблюдений наземной сети телескопов Global Oscillation Network Group (GONG). Исследование охватывает 24 зарождающиеся АО в период с 2011 по 2022 год. Была обнаружена сильная корреляция между магнитным потоком и потоком радиальной скорости опускания. Результаты показывают, что гипотеза всплывания магнитной трубки не может полностью объяснить эволюцию АО на ранних стадиях их развития.

Василяк Л.М., Шубралова Е.В., Чикирев В.Н. «Влияние околообъектовой среды на орбитальные космические аппараты» Прикладная физика, № 6, с. 5-10 (2024)

Выполнен анализ исследований свечения метеорных потоков, зарегистрированных в международных космических экспериментах «УФ-атмосфера» » с 2019 г. и «Терминатор» на международной космической станции. Анализ показал, что количество зарегистрированных случаев свечения метеоров в УФ области спектра в атмосфере превышает расчетное зенитное часовое число событий, которые увидел бы наблюдатель на Земле. Это различие может быть связано с более точной регистрацией мелких частиц, слабое свечение которые не видно с поверхности Земли на фоне шумов. Обнаружены аэрозольные слоистые структуры в верхних слоях атмосферы при прохождении метеорами высот 90–100 км, как следствие непрерывного поступления микрочастиц из метеорных потоков в период эпохи. При ударе высокоскоростных частиц метеорных потоков о поверхность космического объекта возникают импульсная плазма, импульсные электрические и магнитные поля, импульсы электрического тока, которые воздействуют на космические аппараты и могут приводить к разрушающему воздействию на электронику и на компьютерные программы, что может приводить к отказу аппаратуры.

Каленова В.И., Морозов В.М., Тихонов А.А. «Задача стабилизации углового движения спутника в геомагнитном поле» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 166, № 4, с. 499-517 (2024)

Рассмотрен спутник на круговой кеплеровской околоземной орбите. Исследована задача стабилизации положения относительного равновесия спутника в орбитальной системе координат при помощи собственного магнитного момента и момента Лоренца. Коэффициенты системы динамических уравнений вращательного движения спутника изменяются во времени из-за изменения геомагнитной индукции в процессе орбитального движения спутника. Линеаризованная система дифференциальных уравнений движения также является нестационарной, но допускает, как показано в статье, приведение к стационарной системе более высокого порядка даже при использовании достаточно точных мультипольных моделей геомагнитного поля. На этом основании предложен способ построения закона управления, обеспечивающего стабилизацию спутника. Проведен анализ управляемости системы и построен оптимальный алгоритм стабилизации на основе LQR-метода. Эффективность предложенного подхода подтверждена компьютерным моделированием.

Урвачев Е.М. «Численное моделирование асимметричных сценариев сверхновых при наличии экваториального диска» Физика плазмы, 50, № 7, с. 766-779 (2024)

Поле излучения от многомерного плазменного образования может обладать значительной долей асимметрии. Часто для нахождения светимости такого объекта используют одномерные модели с учетом различных поправочных коэффициентов несферичности. В работе представлена модель определения светимости асимметричных плазменных образований на основе согласованных многомерных радиационно-гидродинамических расчетов на примере сценариев сверхновых с наличием экваториального диска. Проведено сравнение с данными наблюдений сверхновой SN2009ip. Определены болометрические кривые светимости при наблюдении такого объекта в плоскости диска и с полюса. Сделан вывод о невозможности описания многомерной структуры поля излучения в рамках одномерной модели с поправочными коэффициентами – требуется проведение полного трехмерного моделирования.

Морозова Т.И., Попел С.И. «Модуляционная неустойчивость электромагнитных волн на Марсе, связанная с пылевой звуковой модой» Физика плазмы, 50, № 7, с. 09.10%18 (2024)

Предполагается, что наблюдаемые низкочастотные шумы, регистрируемые на поверхности Марса, могут быть связаны с присутствием в его атмосфере заряженной пылевой компоненты и возникновением в такой системе пылевых звуковых возмущений, которые модулируют электромагнитную волну от Солнца. Также показана возможность данной связи с плазменно-пылевыми процессами в хвостах метеороидов. Описан механизм возбуждения модуляционной неустойчивости электромагнитной волны, связанной с пылевой звуковой модой в атмосфере Марса, а именно в пылевых облаках на высоте 60 и 100 км, где обнаруживается пылевая плазма с частицами из замерзшего углекислого газа. Показано, что развитие модуляционной неустойчивости обусловлено воздействием на пылевую плазму в атмосфере Марса высокочастотных электромагнитных волн как от природных источников (солнечное излучение, молниевые разряды), так и антропогенной природы (от оборудования с космических спутников и со станций на поверхности планеты). Найдены параметры электромагнитных волн накачки, при которых ожидается активное развитие модуляционной неустойчивости электромагнитных волн, связанной с пылевой звуковой модой и значения инкрементов модуляционной неустойчивости. Развитие модуляционной неустойчивости в пылевой плазме марсианских облаков в свою очередь может объяснить возникновение низкочастотных шумов, регистрируемых оборудованием на поверхности Марса. Обсуждается связь наблюдаемых радиошумов в диапазоне от 3 Гц – 3 кГц и плазменно-пылевых процессов в атмосфере Марса, в частности, в пылевых облаках на 60 и 100 км, а также в пылевой плазме хвостов метеороидов, где концентрация пыли высока.

Новикова О.В., Тюменков Г.Ю. «Функция плотности для модели землеподобной Венеры» Проблемы физики, математики и техники, № 3(60), с. 23-26 (2024)

Проведено корректирующее моделирование функции плотности Венеры на основе модели PVM, предполагающей пятислойную внутреннюю структуру планеты. Получен аналитический и графический вид новых функций плотности для трёх физически правомерных приближений, обусловленных допустимыми изменениями размеров ядра и коры планеты.

Балашов В.В. «Исследование оптимальных перелетов к Марсу с возвращением в атмосферу земли с заданной скоростью» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 1, № 1, с. 82-91 (1970)

Рассмотрена задача оптимизации траекторий перелета к Марсу с возвращением в атмосферу Земли. Излагается методика расчета, основанная на введении пространственного годографа гелиоцентрических скоростей подлета к сфере влияния Земли, обеспечивающих вход в атмосферу Земли с заданной скоростью. Приведены результаты расчета оптимальных перелетов длительностью один-полтора года на период 1971–1988 гг.

Иванов Н.М., Мартынов А.И. «О максимально допустимой нагрузке на лобовую поверхность аппаратов, осуществляющих аэродинамический спуск в атмосфере Марса» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 1, № 3, с. 105-109 (1970)

Рассмотрены некоторые вопросы аэродинамического спуска космических аппаратов в разреженной атмосфере Марса. Показано, что такой способ посадки для аппаратов, по крайней мере со средним значением приведенной нагрузки на лобовую поверхность (Р[х доп])^max≈250–350 кгс/м², практически возможен только при выполнении двух основных условий: – на борту космического аппарата имеются автономные средства навигации; – спускаемый аппарат обладает хотя бы небольшой подъемной силой (аэродинамическое качество К=0,3–0,4).

Ильин В.А., Истомин Н.А. «Оптимальные одноимпульсные перелеты между сферой влияния планеты и орбитой ее искусственного спутника» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 1, № 5, с. 118-122 (1970)

Рассмотрена задача определения одноимпульсных перелетов между сферой влияния планеты и эллиптической орбитой ее искусственного спутника (поле тяготения планеты принимается ньютоновским), обеспечивающих минимальную величину импульса перехода. Получено приближенное решение задачи в виде разложения параметра, характеризующего оптимальную точку перехода на орбите ИС, по степеням эксцентриситета орбиты ИС с точностью до членов второго порядка малости. Показано, что приближенное решение хорошо согласуется с точным до значений эксцентриситета 0,4–0,6.

Иванов Н.М., Мартынов А.И. «Об одном алгоритме управления конечной скоростью спуска автоматических аппаратов в атмосфере Марса» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 2, № 5, с. 64-72 (1971)

Предложен простой алгоритм управления конечной скоростью спуска автоматических аппаратов в атмосфере Марса, реализующий минимум скорости на заданной конечной высоте. Управление вектором подъемной силы осуществляется путем изменения эффективного качества. Представлены численные результаты по оценке эффективности предлагаемого алгоритма для двух гипотетических спускаемых аппаратов, имеющих одинаковое значение располагаемого качества К[расп]=0,3, но разную величину приведенной нагрузки на лобовую поверхность: Р_х=80 кгс/м² и Р_х=250 кгс/м².

Труды Института прикладной астрономии РАН № 71 (2024)

Акбулатов Э.Ш. «Рождение сибирского спутникостроения» Сибирский аэрокосмический журнал, 25, № 3, с. 280-281 (2024)

Назаров В.П., Головёнкин Е.Н., Пиунов В.Ю. «Инновационные технические решения, разработанные под руководством М. Ф. Решетнева при создании первой сибирской ракеты-носителя "Космос-3М"» Сибирский аэрокосмический журнал, 25, № 3, с. 282-294 (2024)

Академик Михаил Федорович Решетнев входит в число выдающихся ученых, конструкторов и организаторов производства, которые стояли у истоков развития ракетно-космической техники в нашей стране и внесли значительный вклад в отечественную и мировую космонавтику. В 2024 г. исполняется 100 лет со дня его рождения и 60 лет первого запуска ракеты-носителя (РН) «Космос-3», созданной под его руководством в Красноярском крае. В статье рассматриваются основные этапы проектирования, опытно-конструкторской отработки, летно-конструкторских испытаний и выхода на серийное производство ракеты. Отмечается, что создание РН осуществлялось, в основном, на производственной базе Красноярского машиностроительного завода. В хронологической последовательности описываются наиболее крупные события, связанные с организацией работы филиала ОКБ-1, который затем был преобразован в самостоятельное ОКБ. Показана роль личности М.Ф. Решетнева в решении сложных научно-технических, организационных и производственных проблем освоения новой техники в Сибирском регионе, удаленном от ракетно-космических и научных центров страны. Представлена информация о инновационных технических решениях, разработанных под руководством М.Ф. Решетнева при создании РН «Космос-3» и её последующей модификации. Отмечается, что М.Ф. Решетнев в своей научно-технической деятельности постоянно получал поддержку С.П. Королева и М.К. Янгеля, успешно сотрудничал с крупнейшими конструкторскими организациями, которые возглавляли В.П. Глушко, А.М. Исаев, В.Г. Сергеев и другие известные руководители и специалисты ракетно-космической промышленности.