Шохрин Д.В., Копнин С.И., Попель С.И. «Электростатические эффекты и формирование пылевой плазмы над поверхностью Энцелада» Физика плазмы, 50, № 10, с. 1258-1268 (2024)

Предложен механизм формирования плазменно-пылевой системы над освещенной солнечным излучением поверхностью Энцелада – спутника Сатурна. Показано, что в результате действия фотоэффекта, вызванного солнечным излучением, а также с учетом влияния плазмы солнечного ветра, выполняются условия для возможности подъема пылевых частиц над поверхностью спутника в результате электростатического отталкивания. На основе самосогласованной модели для описания электростатического поля и компонент плазмы, в том числе фотоэлектронов от поверхности Энцелада и фотоэлектронов от поверхностей пылевых частиц определены функции распределения фотоэлектронов, пылевых частиц, а также их электростатических зарядов в зависимости от высоты и угла между местной нормалью и направлением на Солнце. Также определены и высотные профили электростатических полей для соответствующих углов между местной нормалью и направлением потока солнечного излучения. Показано, что несмотря на значительное расстояние до Солнца фотоэффект играет важную роль в формировании пылевой плазмы у поверхности Энцелада. Установлено, что из-за того, что габариты Энцелада значительно уступают размерам и массе Луны, концентрация фотоэлектронов над поверхностью Энцелада может на порядок превосходить концентрацию электронов и ионов солнечного ветра, а размеры левитирующих пылевых частиц превышают характерные размеры пылевых частиц, поднимающихся над поверхностью Луны. В обратной ситуации размеры левитирующих над Энцеладом частиц заметно уступают размерам частиц, левитирующих над поверхностями космических объектов меньших размеров, чем Энцелад, например, в случае спутников Марса – Фобоса и Деймоса.

Палюх Б.В., Зыков И.И. «Программные средства вейвлет-фрактально-корреляционного метода обнаружения объектов космического мусора» Программные продукты и системы, № 4, с. 414-417 (2018)

Освоение космического пространства в значительной мере зависит от обеспечения безопасности орбитальных космических аппаратов от воздействия космического мусора, потенциальным источником которого может быть каждый спутник, космический зонд или пилотируемая миссия. В статье представлен метод обнаружения различных объектов космического мусора. На первом этапе изображения космического пространства, полученные от оптико-электронного прибора, размещенного на космическом аппарате, преобразуются в полутоновые изображения, которые в дальнейшем обрабатываются при помощи вейвлет-преобразований. Затем для полученных результатов проводятся операции бинаризации и заполнения отверстий, формируются минимальные прямоугольные области, накрывающие предполагаемые объекты космического мусора. В итоге для этих областей формируются статистики в виде максимальных собственных значений автокорреляционных матриц и фрактальных размерностей для принятия решения об обнаружении объектов космического мусора по критерию Неймана–Пирсона. Полученные результаты показывают, что объекты космического мусора могут быть успешно обнаружены.

Галстян Т.В., Кошкина Д.А., Климачков Д.А., Петросян А.С. «Теория крупномасштабных течений вращающейся частично ионизованной космической и астрофизической плазмы в приближении холловской магнитной гидродинамики» Физика плазмы, 50, № 9, с. 1124-1140 (2024)

Развита теория крупномасштабных течений вращающейся частично ионизованной космической и астрофизической плазмы в приближении холловской магнитной гидродинамики. Частично ионизованная вращающаяся плазма описывает крупномасштабные процессы в экзопланетных атмосферах Горячих Юпитеров, в термосферно-ионосферной системе планет и Земли, в протопланетных дисках и во многих других объектах гелиофизики и космической физики. Полученные уравнения содержат нетривиальные слагаемые, описывающие влияние вращения на холловский ток и амбиполярную диффузию плазмы на ряду с традиционной силой Кориолиса действующей на импульс центра масс плазмы. Проведен анализ линейных течений в простейшем случае пренебрежения силы тяжести. Получены дисперсионные соотношения для модифицированных альфвеновских волн, для вращающихся быстрых и медленных звуковых волн, и модифицированных свистовых волн. Медленные звуковые волны являются новым типом течений, вызванных силой Кориолиса. Быстрые звуковые волны соответствуют обычным звуковым волнам при отсутствии вращения.

Попель С.И., Зелёный Л.М., Захаров А.В., Кузнецов И.А., Дольников Г.Г., Ляш А.Н., Шашкова И.А., Карташева А.А., Дубов А.Е., Абделаал М.Э., Резниченко Ю.С. «Окололунная пылевая плазма: основные физические процессы и экспериментальные данные, полученные в рамках миссии “Луна-25”» Физика плазмы, 50, № 10, с. 1222-1229 (2024)

Приводится краткий обзор по теоретическим исследованиям окололунной пылевой плазмы, важными факторами при формировании которой являются электростатические процессы и удары микрометеороидов о поверхность Луны. Впервые представлено описание данных наблюдений пылевых частиц в окрестностях Луны, полученных в рамках миссии “Луна-25”. Показано, что имеется, по крайней мере, одно достоверное наблюдение пылевой частицы, либо имеющей лунное происхождение, либо связанной с высокоскоростным потоком Персеиды. Проведено обсуждение необходимости усовершенствования прибора “Пылевой мониторинг Луны” на посадочном аппарате “Луна-27”. Усовершенствование связано с необходимостью установки штанги для размещения электростатических датчиков на достаточном удалении от аппарата, что желательно для уменьшения возмущений окружающей плазмы и приповерхностного электростатического поля из-за влияния посадочного аппарата.

Извекова Ю.Н., Попель С.И., Морозова Т.И., Копнин С.И. «Нелинейные периодические волновые структуры в запыленной ионосфере Земли» Физика плазмы, 50, № 10, с. 1249-1257 (2024)

В ионосфере Земли на высотах 80–120 км во время высокоскоростных метеорных потоков создаются условия для образования плазменно-пылевой системы. В результате развития модуляционной неустойчивости электромагнитных волн в запыленной ионосферной плазме могут возбуждаться линейные и нелинейные пылевые звуковые волны. Наблюдаемое над скандинавскими странами новое атмосферное явление, так называемые дюны, представляющее периодические волновые структуры, простирающиеся на большие расстояния в горизонтальном направлении и имеющие характерный пространственный период около 45 км, могут быть одним из проявлений присутствия нелинейных пылевых звуковых волн. Наибольшее количество дюн было замечено в октябре, когда наблюдается метеорный поток Дракониды. Мы рассматриваем нелинейные периодические пылевые звуковые волны, которые могут развиваться в пылевой плазме с параметрами, соответствующими ионосферной плазме во время метеорных потоков.

Резниченко Ю.С., Извекова Ю.Н., Попель С.И. «К вопросу о нелинейных пылевых звуковых возмущениях в ионосфере Марса» Физика плазмы, 50, № 11, с. 1388-1397 (2024)

Рассмотрены пылевые звуковые солитоны и нелинейные периодические волны, распространяющиеся в ионосфере Марса в плазменно-пылевых облаках на высотах около 100 км. Исследована зависимость амплитуды солитона от величины заряда пылевых частиц и концентрации электронов плазмы. Показано, чтоважным фактором, влияющим на параметры солитона, является адиабатический захват электронов (ионов) плазмы. Исследована возможность существования в ионосфере Марса нелинейных периодических волн. Показано, что величина пространственного периода волны может быть достаточной для ее регистрации космическими аппаратами. Возможность возникновения пылевых звуковых волновых возмущений в ионосфере Марса следует учитывать при обработке и интерпретации данных наблюдений.

Dua N., Sharma V. «Влияние дислокаций, нагружения и пружинных условий на границе раздела на нормальные горизонтально поляризованные поперечные волны в гетерогенном слое на предварительно напряженном основании» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 28, № 1, с. 144-147 (2025)

Исследование распространения волн в сложных структурах, состоящих из различных материалов и имеющих разные условия на границе раздела, представляет большую важность во многих областях, таких как геофизика, неразрушающий контроль и сенсорные технологии. Горизонтально поляризованные сдвиговые волны распространяются в направлении нормали к поверхности среды. Поведение волн зависит от свойств материала, характера сцепления слоев и граничных условий. Для внутренних областей Земли характерна неоднородность, наличие напряжений и неидеального сцепления между слоями. В связи с этим настоящее исследование посвящено детальному изучению распространения нормальных горизонтально поляризованных поперечных волн в структуре сложной геометрии, состоящей из неоднородного слоя, лежащего на предварительно напряженном основании. Поскольку достичь идеального контакта между материалами с различными свойствами практически невозможно, сцепление между слоем и подложкой считается неидеальным. Для моделирования неидеальной границы раздела задавали различные условия, среди которых дислокационные, силовые и пружинные. Помимо условий на границе раздела вводили граничные условия на свободной поверхности слоя (свободная или жестко закрепленная граница). Для каждого сценария получены аналитические дисперсионные соотношения. Влияние различных параметров, таких как неоднородность, начальное напряжение, толщина слоя, дефекты и коэффициенты скачков, на распространение нормальных горизонтально поляризованных волн представлено в графическом виде. Ключевые слова: горизонтально поляризованные поперечные волны, волны Лява, граница раздела с дислокациями, нагруженная граница раздела, пружинная граница раздела, неоднородность, начальное напряжение. https://www.ispms.ru/files/dok/2025/FizMezomekh«»025ιnfo.pdf