Захаров А.В., Зеленый Л.М., Попель С.И. «Лунная пыль: свойства, потенциальная опасность» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 483-507 (2020)

Поверхность Луны, как и поверхность любого безатмосферного тела Солнечной системы, подвержено постоянной бомбардировке микрометеоритов, а также воздействию солнечного излучения, солнечного ветра и других факторов космического пространства. В результате ударных воздействий высокоскоростных микрометеоритов в течение миллиардов лет силикатная основа поверхности Луны измельчается, превращаясь в частицы с широким распределением по размерам. Учитывая взрывную природу возникновения, эти частицы, характеризуется крайне нерегулярной формой с заостренными краями, либо спекшимися при больших температурах конгломератами, либо близкими к сферам каплям. На освещенной стороне Луны солнечное излучение, особенно ультрафиолетовая часть его спектра, и потоки солнечного ветра при взаимодействии с верхним слоем реголита приводят к формированию поверхностного заряда реголита. Фотоэлектроны, возникшие над поверхностью, и заряженная поверхность реголита создают приповерхностный двойной слой. Электрическое поле, возникающее в этом слое, и флуктуации заряда частиц на поверхности приводят к тому, что электрические силы могут превышать силы гравитации и силы адгезии Ван дер Вальса. В результате этого частицы реголита микронного и субмикронного размеров способны отрываться от поверхности и левитировать над поверхностью. Такие динамические процессы приводят к переносу пылевых частиц над поверхностью Луны, а также к рассеянию солнечного света на этих частицах. Свечения над поверхностью Луны такой природы наблюдали телевизионные системы американских и советских посадочных аппаратов на ранних этапах исследований Луны. Американские астронавты, высадившиеся на поверхность Луны при реализации программы “Аполлон” также обнаружили проявления лунной пыли. Оказалось, что пылевые частицы, левитирующие над поверхностью реголита в результате естественных процессов и поднятые с поверхности в результате антропогенных факторов, вызывают множество технологических проблем, влияющих на работоспособность посадочных аппаратов и их систем, на деятельность астронавтов на поверхности Луны и их здоровье. По результатам этих экспедиций был сделан вывод, что пылевые частицы микронного и субмикронного размера, левитирующие над поверхностью, являются основным труднопреодолимым фактором при дальнейших исследованиях и освоении Луны. С тех пор изучению физических процессов, связанных с динамикой лунной пыли, проявлениям ее агрессивных свойств (“токсичности”), способами уменьшения влияния пыли на инженерные системы и человека, стали актуальными направлениями теоретических и экспериментальных исследований. В статье на основе результатов выполненных за последние полвека исследований, связанных с динамикой пылевых частиц, обсуждаются вопросы формирования лунного реголита, приповерхностной плазменно-пылевой экзосферы Луны под действием внешних факторов космического пространства. Рассматриваются причины и условия динамики пылевых частиц, следствия этих процессов, влияние антропогенных факторов на динамику пылевых частиц, а также угрозы для космических аппаратов и инженерных систем при реализации планируемых программ исследований и освоения Луны. Приведены основные нерешенные проблемы, связанные с динамикой пылевой составляющей лунного реголита, обсуждаются методы решения проблемных вопросов.

Санин А.Б., Митрофанов И.Г., Бахтин Б.Н., Литвак М.Л., Аникин А.А., Головин Д.В., Никифоров С.Ю. «Об изучении пространственной переменности состава вещества луны в экспериментах по гамма-спектроскопии на борту мобильного аппарата с применением метода "меченых космических лучей"» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 508-519 (2020)

Предложен метод “меченых космических частиц”, использующий естественный поток высокоэнергичных частиц ГКЛ для изучения состава приповерхностного слоя грунта небесного тела методами гамма-спектрометрии с высоким пространственным разрешением порядка нескольких десятков сантиметров. Рассмотрены результаты численного моделирования чувствительности прибора, реализующего предложенный метод, к определению типа изучаемого грунта. При работе на борту мобильного космического аппарата (лунохода) на поверхности лишенных атмосферы небесных тел, например, Луны или астероида, такой научный прибор позволит как выделить отдельные объекты с отличным от окружающей поверхности элементным составом, так и построить профиль или даже карту локальной переменности элементного состава грунта.

Юшкова О.В., Кибардина И.Н., Дымова Т.Н. «Электрофизическая модель грунта Луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 520-528 (2020)

На основе анализа имеющихся в литературе данных о лабораторных измерениях диэлектрических характеристик образцов лунного грунта, доставленных на Землю в ходе миссий “Луна” и “Apollo”, разработана электрофизическая модель верхнего слоя грунта Луны. Модель учитывает температурные условия в районе проведения измерений, изменение температуры и распределение плотности грунта в верхнем слое реголита. Модель предназначена для численного моделирования экспериментов, направленных на исследование свойств лунного грунта с помощью электромагнитных волн.

Гусева Е.Н., Иванов М.А. «Результаты топографического и геологического анализа структур корон Венеры» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 529-536 (2020)

Результаты анализа топографии и геологии корон Венеры позволили установить наиболее типичные топографические профили корон, определить их относительный возраст по характерному типу обрамления и соотношению с окружающими вулканотектоническими комплексами, а также определить стадии эволюции корон согласующиеся с результатами численного моделирования эволюции мантийных диапиров на Венере. Установлено, что большинство корон – это проявления поздней регрессивной стадии эволюции мантийных диапиров. Такие короны пространственно связаны с поясами борозд и характеризуют поздние эпизоды тектонического режима обновления поверхности. Количество корон, которые могут проявляться на ранних и поздних этапах регрессивной стадии, по нашим данным примерно одинаково. Это позволяет предположить, что материнские коронообразующие диапиры преимущественно формировались в конце тектонического режима, но эта активность прекратилась до становления обширных лавовых равнин (щитовых и региональных равнин) во время вулканического режима. Меньшая часть всей популяции корон (18%) представляет проявления начальной, прогрессивной, стадии эволюции диапиров, характеризующейся ростом куполообразной структуры над диапиром.

Емельянов Н.В., Сафонов Б.С., Возякова О.В., Тушканова А.Ю. «Результаты астрометрических наблюдений далеких спутников Юпитера на новом телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 537-541 (2020)

Пополнение базы данных наблюдений далеких спутников планет всегда полезно, поскольку точность моделей движения и эфемерид зависит не только от точности наблюдений. Точность улучшается с ростом интервала времени наблюдений. Поэтому наблюдения, выполненные даже с прежней точностью, оказываются востребованными. На Кавказской горной обсерватории (КГО) Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова на новом телескопе с диаметром зеркала 2.5 м в 2017 г. были проведены астрометрические наблюдения двух далеких спутников Юпитера. Получены 6 положений спутника J6 (Гималия) и 27 положений спутника J8 (Пасифе). Среднеквадратичные величины отклонений от эфемерид по всем 33 наблюдениям двух спутников составили: 0.085'' по прямому восхождению и 0.064'' по склонению. Такая точность соответствует современному уровню наземных наблюдений. Наши уточнения орбит для эфемеридного сервера MULTI-SAT по всем имеющимся наблюдениям показали, что средневзвешенные среднеквадратичные величины угловых отклонений измеренных положений от вычисленных для спутников J6 (Гималия) и J8 (Пасифе) составляют 0.22''. При этом точность эфемерид оценивается в сервере MULTI-SAT для 2017 г. величиной 0.008'' для J6 (Гималия) и 0.05'' для J8 (Пасифе). Новые наблюдательные данные будут полезны для уточнения моделей движения далеких спутников Юпитера.

Колесниченко А.В. «Нагревание верхней атмосферы планеты солнечным ультрафиолетовым излучением, химическими и фотохимическими реакциями» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 542-559 (2020)

Приведен подход, позволяющий корректно учитывать вклад аэрономических реакций, обусловленных прямым поглощением жесткого солнечного излучения, в энергетический баланс относительно плотных областей планетных атмосфер. Для этого использована система обобщенных кинетических уравнений Больцмана для многокомпонентных смесей атомарных и молекулярных газов умеренной плотности с учетом излучения и химических реакций в интегралах столкновений. Такой подход позволил уточнить оценки функции нагревания в уравнении энергетического баланса нижней термосферы и мезосферы в верхней атмосфере Земли.

Батурин А.П. «Выявление столкновительных орбит астероидов с помощью условной минимизации расстояния до Земли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 560-566 (2020)

Разработан метод выявления столкновительных орбит астероидов в доверительном эллипсоиде начальных параметров движения. Метод заключается в условной минимизации расстояния от астероида до Земли в каком-либо его рассматриваемом сближении с Землей. В методе накладывается ограничение на так называемый “доверительный коэффициент”, т.е. коэффициент увеличения размеров доверительного эллипсоида. Ограничение заключается в задании для этого коэффициента некоторого постоянного значения, которое определяет некоторое нормированное расстояние от центра эллипсоида в шестимерном пространстве начальных параметров движения. Разработанный метод состоит в нахождении начальных параметров движения, соответствующих этому расстоянию и приводящих к столкновению астероида с Землей. Варьирование доверительного коэффициента с достаточно мелким шагом позволяет выявить такие параметры на всех соответствующих расстояниях, т.е. получить картину расположения столкновительных начальных параметров движения во всем доверительном эллипсоиде. Метод был апробирован для трех потенциально опасных астероидов (2001 VB, 2005 WG57 и 2008 JL3) в их предстоящих сближениях с Землей.

Баляев И.А. «Об ускорении численного интегрирования уравнений движения астероидов» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 567-576 (2020)

Поиск и изучение возможных соударений астероидов, сближающихся с Землей, требуют значительного объема вычислений. В настоящей работе описывается программа R⁰, созданная для расчета траекторий большого числа виртуальных астероидов и параметров сближений с телами Солнечной системы: планетами, Луной и Солнцем. Программа использует эфемериды DE430 и метод интегрирования Гаусса–Эверхарта. Сравнение с разработанным ранее программным комплексом v19 в разных тестах показало прирост производительности на порядок и более. При интегрировании движения одного астероида достигнуто меньшее ускорение, однако данная задача уже решалась за приемлемое время. Оптимизация выполнялась в расчете на большое количество астероидов. С использованием новой программы произведена оценка вероятности соударения 200 астероидов методом Монте-Карло, результаты сравниваются с полученными NASA.