Губенко В.Н., Кириллович И.А. «Связь наклонных спорадических Е-слоев и мелкомасштабных атмосферных волн в ионосфере Земли» Космические исследования, 58, № 3, с. 179-190 (2020)

Разработан новый метод определения характеристик внутренних атмосферных волн, базирующийся на использовании наклонных спорадических Е-слоев ионосферы Земли в качестве детектора. Метод основан на том, что внутренняя волна, распространяющаяся через изначально горизонтальный спорадический E-слой, вызывает вращение градиента плотности плазмы в направлении волнового вектора, что приводит к установлению плоскости ионизации слоя, параллельно фазовому фронту волны. Разработанный метод позволяет исследовать взаимосвязи между мелкомасштабными внутренними волнами и спорадическими Е-слоями в ионосфере Земли и существенно расширяет возможности традиционного радиозатменного мониторинга атмосферы. Найдено, что исследуемые внутренние атмосферные волны имеют периоды от 35 до 46 мин и вертикальные фазовые скорости от 1.2 до 2.0 м/с, что хорошо согласуется с результатами независимых экспериментов и данными моделирования спорадических Е-структур на высоте ∼100 км в полярной шапке Земли.

Мирошниченко Л.И., Ли Ч., Янке В.Г. «Малые наземные возрастания солнечных космических лучей в 24-ом цикле солнечной активности» Космические исследования, 58, № 3, с. 191-198 (2020)

Представлены первые (предварительные) результаты систематического поиска малых наземных возрастаний солнечных космических лучей (СКЛ) в 24-м цикле солнечной активности. Поиск проводится по данным мировой сети нейтронных мониторов с учетом результатов прямых спутниковых измерений. Исходное предположение состоит в том, что такие возрастания указывают на возможное ускорение солнечных частиц на ударных волнах, которые генерируются выбросами коронального вещества. Решающим аргументом для проверки гипотезы может служить форма интегрального спектра ускоренных частиц по наблюдениям на нейтронных мониторах и измерениям на околоземных космических аппаратах. Изучение спектров свидетельствуют об информативности нашего подхода для лучшего понимания свойств источников СКЛ.

Морозов В.М., Каленова В.И. «Управление спутником при помощи магнитных моментов: управляемость и алгоритмы стабилизации» Космические исследования, 58, № 3, с. 199-207 (2020)

Рассматривается стабилизация относительного равновесия спутника на круговой орбите, снабженного магнитной системой ориентации. Показано, что линеаризованная система уравнений движения относится к специальному классу линейных нестационарных систем, приводимых к стационарным. На основе приведенной стационарной системы исследована управляемость и построены работоспособные алгоритмы стабилизации. Проведено моделирование, подтверждающее эффективность предложенной методики.

Сидняев Н.И., Климова Н.С. «Изменение поверхностных и объемных свойств космического аппарата при адсорбции и рекомбинация атомов кислорода и азота» Космические исследования, 58, № 3, с. 208-222 (2020)

Изучается влияние космического пространства на поверхность космических аппаратов. Показано, что от длительного пребывания в космическом вакууме также заметно меняются механические (объемные и поверхностные), оптические и другие характеристики материалов космических аппаратов. При предельно низких давлениях в космическом вакууме наружные и внутренние поверхности раздела в материалах могут нарушаться, в результате возникают либо микроскопические поверхностные трещины, либо внутренняя коррозия. Показано, что объемно-механические свойства материалов (усталостная прочность и т.д.) претерпевают изменения и вследствие изменений свойств поверхностных слоев. Причем ощутимое воздействие космического вакуума на механические свойства материалов космических аппаратов возникают в результате отсутствия окисных и других поверхностных защитных пленок. Вследствие исчезновения защитных газовых и окисных пленок, а также в результате сублимации поверхностных слоев на толщину, близкую к длинам волн электромагнитного излучения, меняется шероховатость поверхностей и как следствие их оптические характеристики (в частности, степень поглощения солнечного излучения и степень черноты). При орбитальном движении в достаточно плотных слоях верхней атмосферы Земли, а также под действием бомбардировки заряженными частицами космической радиации может происходить сильное плазмохимическое разрыхление материала поверхностей космических аппаратов и его распыление в окружающее пространство. Этот процесс особенно проявляется для передних (по ходу движения) частей космических аппаратов. Изложен метод, используемый для описания динамики взаимодействия атомарного кислорода, сталкивающегося с поверхностью диоксида кремния. Показано воздействие космического вакуума на материалы. Особое внимание уделено явлению аккомодации низкоорбитальных спутниковых систем, использованию информации, получаемой со спутников.

Широбоков М.Г., Трофимов С.П. «Перелеты с малой тягой на окололунные орбиты с гало-орбит вокруг лунных точек либрации L1 и L2» Космические исследования, 58, № 3, с. 223-234 (2020)

Работа посвящена поиску окололунных орбит, доступных при сходе вдоль неустойчивого инвариантного многообразия гало-орбит вокруг лунных точек либрации L1 и L2. Предполагается, что космический аппарат оснащен двигателем малой тяги. Рассматриваются два уровня реактивного ускорения из типичного диапазона реактивных ускорений малых космических аппаратов с двигателями малой тяги. Работа состоит из двух частей: поиск оскулирующих окололунных орбит, получающихся при пассивном движении от гало-орбит; стабилизация орбит силой тяги, направленной против скорости аппарата. Найдены множества гало-орбит, сход с которых вдоль неустойчивого многообразия позволяет достичь полярных и околополярных орбит. Задача решается в рамках модели круговой ограниченной задачи трех тел.

Крылов И.В. «Метод решения многоэкстремальной задачи оптимизации траекторий космического аппарата с электроракетной тягой» Космические исследования, 58, № 3, с. 235-248 (2020)

Предложен регулярный метод, позволяющий отыскивать решения (одно или несколько) многоэкстремальной задачи оптимизации перелета космического аппарата, оснащенного идеально регулируемым электроракетным двигателем в центральном гравитационном поле, состоящий из трех основных этапов. На первом этапе при помощи алгоритма, основанного на принципе оптимальности Беллмана, для различных значений угловой дальности осуществляется генерация составных транспортирующих траекторий в импульсной постановке. На втором этапе в окрестностях указанных траекторий методом локального варьирования формируются траектории первого приближения с непрерывным управлением, которые на третьем этапе используются для отыскания точного решения нелинейной краевой задачи. Затем, полученные результаты анализируются на предмет выявления оптимума. Приводится численный пример использования указанного метода для построения оптимальных траекторий перелета космического аппарата от Земли к астероиду Апофис.

Пайсон Д.Б., Фролов И.Э. «Многоуровневая структура международного космического рынка и анализ производительности труда в мировой ракетно-космической промышленности» Космические исследования, 58, № 3, с. 249-258 (2020)

Рассматриваются актуальные вопросы структуры и оценки объема международного космического рынка, а также эффективности деятельности предприятий ракетно-космической промышленности. Предложена пятиуровневая передельная модель космического рынка (“продукты”–“инфраструктура”–“услуги”–“сервисы”–“факторы формирования общественных благ”). Показано, что применение различных подходов к исключению двойного счета, возникающего при сложении объемов поставок продукции “внутри” ракетно-космической промышленности и поставок продуктов и услуг конечным пользователям, где такие “внутренние” поставки включены в состав себестоимости соответствующего оператора, может привести к расхождению в оценке объема рынка более чем в полтора раза. Продемонстрировано, что применение оценок по добавленной стоимости с учетом паритета покупательной способности приводит к сближению оценок производительности труда в отечественной и зарубежной ракетно-космической промышленности (50–60% от соответствующих показателей для космической отрасли США и Германии). Определяется целесообразность дальнейших исследований, направленных на переход от модельной реализации предложенных подходов к формированию полной посегментной оценки мирового космического рынка на основе добавленной стоимости.