Иногамов Н.А., Сюняев Р.А. «Плотность энергии стоячих звуковых волн на радиационно-доминированной стадии эволюции вселенной (гидродинамический вывод)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 41, № 12, с. 753-763 (2015)

В ранней Вселенной вплоть до рекомбинации водорода во Вселенной давление излучения намного превосходило давление барионов и электронов. Более того, плотность энергии фотонов реликтового излучения превышала или была близка к плотности энергии, заключенной в массе покоя барионного вещества, т.е. первичная плазма была радиационно-доминированной и показатель адиабаты был близок к 4/3. Малые возмущения плотности, из которых выросли наблюдаемые галактики, росли, пока характерные масштабы возмущений превышали горизонт Вселенной в то время. В меньших масштабах возмущения плотности представляли собой стоячие звуковые волны. Лучистая вязкость и теплопроводность должны были приводить к затуханию звуковых волн в совсем малых масштабах. После открытия реликтового излучения Дж. Силк, зная температуру реликтового излучения и предполагая значение плотности барионов и электронов, рассчитал масштабы затухания, которое теперь носит название Силковского. Наблюдения субмиллиметровых Телескопа на Южном Полюсе, Космологического Телескопа в Атакаме и спутника ПЛАНК обнаружили предсказанное затухание акустических пиков в спектре мощности реликтового излучения и подтвердили одно из важных предсказаний теории. В 1970 г. Р.А. Сюняев и Я.Б. Зельдович показали, что такое энерговыделение в ранней Вселенной должно приводить к характерным отклонениям спектра реликтового излучения от планковского. Развитие технологии криогенных детекторов субмиллиметрового и миллиметрового излучения сделало возможным измерения искажений спектра реликтового излучения на уровне 10^–8 от его полной интенсивности (проект PIXIE). В связи с этим резко усилился интерес теоретиков-космологов к проблеме выделения энергии при затухании мелкомасштабных звуковых волн. В данной работе из простых гидродинамических и термодинамических соотношений получена релятивистская формула для энергии стоячей звуковой волны в фотон-барион-электронной плазме. Эта формула пригодна при произвольном соотношении между плотностью энергии фотонов и плотностью энергии покоя барионов и их тепловой энергии. Она непрерывным образом описывает переход между двумя крайними случаями. В одном пределе получаем выражение для радиационно-доминированной плазмы, а в другом - возвращаемся к выражению для газа из классических массивных частиц. В статье выведены соотношения, которые связывают амплитуды возмущений скорости, концентрации барионов и температуры радиационно-доминированной плазмы, состоящей из фотонов, барионов и электронов.

Шабельников А.В., Крутиков М.К., Ваганов А.К. «Исследование временных колебаний частот гравитационных волн, излучаемых космическими источниками, с помощью прибора ИСБ» Датчики и системы, № 12, с. 27-30 (2002)

Предложено использовать прибор ИСБ, предназначенный для измерения энергетического состояния биообъектов, для регистрации колебаний частоты гравитационных волн, приходящих из космоса на поверхность Земли. Анализ построенных по экспериментальным данным спектров временных колебаний частот гравитационных излучений показал, что основными источниками гравитационных волн, фиксируемых прибором ИСБ, являются Солнце, Земля и Луна.

Попушина Е.С. «Гидродинамика и теплообмен в системе капельная пелена – каплеуловитель в условиях открытого космоса» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1056-1058 (2011)

При проектировании системы охлаждения космических аппаратов возникает необходимость в разработке специальных устройств для теплоотвода в условиях открытого космоса. В качестве принципиально нового элемента космической энергетической установки предполагается использовать капельный холодильник-излучатель, основными узлами которого являются генератор капельной пелены и каплеуловитель. С помощью генератора осуществляется формирование упорядоченной пелены мелкодисперсных капель горячего теплоносителя. Стационарное движение капельного потока организуется на ограниченном участке в открытом космосе таким образом, чтобы обеспечить заданную теплоотдачу капель за счет излучения. Остывший теплоноситель собирается в каплеуловителе и возвращается в рабочий контур космической энергетической установки. Рассмотрен процесс охлаждения потока монодисперсных капель вакуумного масла в условиях открытого космоса. В условиях применимости к капельной пелене модели оптически толстого слоя выведено уравнение притока тепла. Построены профили температуры потока капель на различных расстояниях от генератора капель. Предложен способ сбора капель с помощью каплеуловителя, состоящего из воронки и отводящего канала, на внутренней поверхности которого за счет инерционного осаждения капель хладагента формируется пленка. Построена асимптотическая модель пленочного течения вакуумного масла в каплеуловителе. Упрощенные уравнения Навье–Стокса решаются в тонком слое заранее неизвестной толщины, на внешней границе которого заданы распределенные потоки массы, импульса и энергии, соответствующие параметрам осаждающихся на пленку капель. Форма поверхности пленки, а также профили скорости и температуры определены из параметрических численных расчетов. Проведено исследование трехмерных эффектов, вызванных отклонением потока капель хладагента от направления, параллельного оси каплеуловителя.

Новомейский Д.Н., Телегин А.М., Сёмкин Н.Д. «Использование пьезодатчиков для определения места удара высокоскоростных частиц о поверхность космического аппарата» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 18, № 2, с. 61-65 (2015)

Рассмотрен вопрос регистрации частиц с помощью пьезодатчиков, принцип действия пьезодатчиков, их классификация и уравнение пьезоэффекта. Кроме того, приведена методика определения координат места удара высокоскоростных частиц о корпус космического аппарата.

Пушкарь Е.А. «Трехмерное магнитогидродинамическое описание воздействия скачкообразного возмущения солнечного ветра на околоземную головную ударную волну и магнитослой» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-5, с. 2449-2451 (2011)

В трехмерной постановке исследовано воздействие на околоземную головную ударную волну и магнитослой плоского фронта разрывного возмущения солнечного ветра в виде быстрой магнитогидродинамической ударной волны или вращательного разрыва с круговой поляризацией. Рассмотрены характерные значения параметров солнечного ветра на орбите Земли. Найдены трехмерная глобальная волновая картина течения, как функция широты и долготы точки на головной ударной волне, и интенсивности всех волн, возникающих при взаимодействии, которые существенно зависят от числа Маха ударной волны или угла поворота магнитного поля во вращательном разрыве. Полученные решения необходимы для интерпретации измерений параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля, проводимых на космических аппаратах, расположенных вблизи точки Лагранжа L и магнитосферы Земли.

Быков А.М., Владимиров А.Е., Красильщиков А.М., Павлов Г.Г. «Спектральная диагностика радиативных ударных волн в межзвездной среде» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 2, № 122, с. 150-157 (2011)

Построена модель радиативной ударной волны в межзвездной среде и вычислена яркость излучения в континууме и спектральных линиях химических элементов от водорода до железа, формирующихся за фронтом такой волны. Сопоставление модельных спектров излучения с наблюдениями галактических остатков сверхновых звезд позволяет получать информацию о физических условиях в этих объектах.