Бадюков Д.Д. «Микрометеороиды: поток на Луну и источник поступления летучих» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 291-301 (2020)

Одним из возможных источников воды и других летучих, образующих отложения льда в затененных полярных областях Луны, является космическое вещество, поступающее как в виде комет и астероидов, так и космической пыли. В связи с этим нами был оценен вклад в поступление летучих компонентов в результате микрометеороидной бомбардировки. На основании оценок современного потока микрометеоритов на Землю и Луну был определен возможный диапазон скорости аккреции космической пыли на Луну, составляющий 6.19×10^–13–14.74×10^–13 г м^–2 с^–1. При среднем значении этой скорости масса выпадающих микрометеороидов равна общей массе космического вещества, поставляемого на Луну телами с размерами от 3-х метров до 4-х километров. Принимая во внимание, что основная масса (∼90%) микрометеороидов представлена веществом, близким по составу классам СМ или СI углистых хондритов, оценены количества выделяющейся воды и других компонентов и летучих элементов. Полученные значения близки к количеству воды, привносимому кометами.

Литвак М.Л., Головин Д.В., Дьячкова М.В., Калашников Д.В., Козырев А.С., Митрофанов И.Г., Мокроусов М.И., Санин А.Б., Третьяков В.И. «Гамма- и нейтронные спектрометры, предназначенные для установки на борт лунохода» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 302-316 (2020)

Представлены научные задачи, описание и сравнение различных гамма- и нейтронных спектрометров, которые могут быть установлены на борт лунохода среднего класса массой до 100 кг. В качестве конкретного примера рассмотрена научная аппаратура, предложенная для будущей российской миссии Луна-Грунт, основной целью которой является доставка на Землю образцов лунного полярного реголита. Предполагается, что в состав полезной нагрузки этой миссии может быть включен малый луноход массой от 30 до 100 кг. Поэтому в статье рассмотрены варианты гамма- и нейтронного спектрометра, позволяющие найти оптимальное соотношение между научными требованиями и ресурсами, доступными на борту такого лунохода.

Чумиков А.Е., Чепцов В.С., Манагадзе Н.Г. «Точность анализа элементного и изотопного состава реголита методом лазерной времяпролетной масс-спектрометрии в ходе планируемых миссий Луна-Глоб и Луна-Ресурс-1» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 317-324 (2020)

Лазерная ионизационная масс-спектрометрия является одним из наиболее перспективных методов анализа элементного и изотопного состава твердых веществ в космических экспериментах в связи с высокой надежностью приборов и простотой их эксплуатации, отсутствием необходимости в пробоподготовке и высоким пространственным разрешением. С учетом указанных достоинств данного метода в состав миссий Луна-Глоб (Луна-25) и Луна-Ресурс-1 (Луна-27) включен лазерный ионизационный масс-спектрометр ЛАЗМА-ЛР с целью изучения элементного и изотопного состава реголита Луны в местах посадки космических аппаратов. Точность измерений с помощью масс-анализатора ЛАЗМА-ЛР существенно зависит от объема статистической выборки спектрального массива, что определяет временные параметры функционирования прибора в ходе космического эксперимента. Нами была снята серия спектров энстатита (минерала, входящего в состав лунного реголита) и проведена оценка приборной точности измерений при различных объемах спектрального массива. Показано, что 10% точность элементного анализа обеспечивается обработкой массива из 300 спектров, что соответствует времени непрерывной работы прибора ЛАЗМА-ЛР около 4 ч. За аналогичный 4-часовой период точность 1% измерения изотопных распределений достигается только для изотопов, находящихся в соотношении не более 10:1, в то время как измерение с точностью 1% изотопов с большими соотношениями требует неоправданного увеличения длительности анализа.

Чуйкова Н.А., Насонова Л.П., Максимова Т.Г. «Определение глобальных плотностных неоднородностей и напряжений внутри Луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 325-336 (2020)

Определено возможное распределение аномалий плотности и напряжения в недрах Луны. Для этой цели применено разработанное нами новое решение некорректной обратной задачи гравиметрии, проверенное для Земли и Марса. Суть его заключается в том, что на основе только космических данных о гравитационном поле и рельефе планеты однозначно определяются глубины изостатической компенсации для ряда гармоник разложения высот рельефа по сферическим функциям. Показано, что возможная изостатическая компенсация рельефа осуществляется в диапазоне глубин 0–530 км. Определены наиболее вероятные глубины компенсации в этом диапазоне и найдено распределение компенсирующих масс на этих глубинах. Для остальных гармоник были выбраны два других варианта. 1) Компенсация на двух уровнях, первым из которых является средняя глубина коры в 2.7 км, соответствующая слою 0–10 км; возможные глубины для второго уровня определялись из анализа результатов, полученных для изостатически компенсированных гармоник. 2) Нескомпенсированные гармоники рельефа приводят к вертикальным напряжениям в литосфере Луны, достигающим в коре Луны по сжатию 16 МПа и по растяжению –15 МПа.

Томилова И.В., Красавин Д.С., Бордовицына Т.В. «Динамическая структура околоземного орбитального пространства в области резонанса 1:2 со скоростью вращения Земли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 337-348 (2020)

Представлены результаты исследования динамической структуры околоземного орбитального пространства в области резонанса 1:2 со скоростью вращения Земли. Излагаются результаты обширного численно-аналитического эксперимента по исследованию орбитальной эволюции объектов, движущихся в диапазоне больших полуосей от 26 550 до 26 570 км, с наклонениями от 0 до 180°. В этой области выявлены зоны действия пяти компонент орбитального резонанса и апсидально-нодальных вековых резонансов низких порядков. Построены карты распределения выявленных резонансов. Динамическая структура орбитального пространства исследована также с использованием быстрой ляпуновской характеристики MEGNO и представлена MEGNO-картой области в сечении плоскостью ^{наклонение орбиты, большая полуось}. Показано, что особенностью динамической эволюции большинства исследованных орбит является хаотичность, возникающая под действием наложения резонансов различных типов.

Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Лавренов С.М., Тучин А.Г., Тучин Д.А. «Адаптивные методы построения перелетов в системе Юпитера с выходом на орбиту спутника галилеевой луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 349-359 (2020)

Рассматриваются космические экспедиции с долгосрочным нахождением КА около исследуемого небесного тела (искусственные спутники малых тел Солнечной системы), либо экспедиции с возможной посадкой КА на поверхность небесного тела (например – миссия ESA Jovian Icy Moon Explorer “JUICE”, Российский перспективный проект “Лаплас П”). Предложен эффективный формализм создания сценариев адаптивного поиска малозатратных комбинированных траекторий КА, ориентированный на возможность привлечения высокопроизводительных вычислительных средств компьютерного экспериментирования. Приводятся примеры реализации указанного формализма для поиска комбинаций межлунных гравитационных маневров в системе Юпитера с целью выхода на орбиту искусственного спутника юпитерианской луны.

Вашковьяк М.А. «Об эволюции орбит во внешнем варианте ограниченной эллиптической двукратно осредненной задачи трех тел» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 360-375 (2020)

Рассмотрен внешний вариант ограниченной эллиптической задачи трех тел, когда возмущаемое тело пренебрежимо малой массы удалено от двух близких друг к другу тел конечных масс (основного и возмущающего), а его орбита расположена целиком вне орбиты возмущающего тела. В разложении возмущающей функции задачи сохранены слагаемые до четвертой степени включительно по отношению больших полуосей орбит возмущающего и возмущаемого тел. Приведены явные аналитические выражения двукратно осредненной возмущающей функции и ее производных по элементам орбиты, входящих в правые части эволюционных уравнений. Исследованы интегрируемые случаи двукратно осредненной эллиптической задачи: плоские и ортогонально-апсидальные орбиты. Указаны качественные отличия по сравнению с внутренним (спутниковым) вариантом. В общем (неинтегрируемом) случае проведено численное интегрирование эволюционной системы для ряда специальных начальных условий, гипотетически соответствующих орбитальной эволюции тел малой массы (планетезималей, маломассивных планет) в экзопланетной системе GJ 3512.

Ховричев М.Ю., Нарижная Н.В., Васильева Т.А., Измайлов И.С., Куликова А.М., Бикулова Д.А. «Оцифровка астронегативов пулковской стеклотеки: положения главных спутников Сатурна в период 1972–1982 годов в системе Gaia DR2» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 4, с. 376-384 (2020)

Представляются результаты повторной редукции пулковских фотографических пластинок с изображениями главных спутников Сатурна в системе каталога Gaia DR2 (169 пластинок, 3007 отдельных положений). Астронегативы были сняты с помощью 26-дюймового рефрактора Пулковской обсерватории в период с 1972 по 1982 гг. Внутренняя точность измерения астронегативов с помощью пулковской системы MDD составила 1 мкм (20 угл. мс в масштабе 26-дюймового рефрактора). Средние значения разностей О–С при сравнении с самыми современными эфемеридами варьируются в пределах ±20 угл. мс. Ошибки среднегодовых значений разностей обычно лучше 20 угл. мс. Имеет место хорошее согласие между представленным пулковским рядом и результатами повторной редукции аналогичных наблюдений USNO (среднесезонные разности меньше 50 угл. мс по модулю). Учитывая, что разные реализации современных эфемерид дают положения спутников, различающиеся в пределах ±50 угл. мс для рассматриваемого интервала времени, можно сделать вывод о высокой информативности пулковского ряда для совершенствования моделей движения главных спутников Сатурна.