Кохирова Г.И., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Чазов В.В., Хамроев У.Х. «Особенности изменения блеска космического мусора по наблюдениям в обсерватории Санглох» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 5, с. 282-286 (2020)

Изучение вариаций блеска фрагментов космического мусора (КМ) является важным инструментом для определения их физических характеристик. Обнаружение и анализ закономерностей вращательного движения позволяет уточнять долгосрочную эволюцию орбит КМ. В Международной астрономической обсерватории Санглох Института астрофизики АН Республики Таджикистан при помощи телескопа Цейсс-1000 проводятся оптические наблюдения фрагментов КМ с 2016 г. Очередная сессия наблюдений объектов была проведена в период с 31 июля по 9 августа 2019 г. Исследованы особенности изменения блеска фрагментов КМ с большим коэффициентом отношения средней площади миделевого сечения к массе. В работе приведены графики изменения блеска, выявленные особенности зависимости блеска от фазового угла, вычисленные значения коэффициентов отношения средней площади миделевого сечения к массе и периодов изменения блеска наблюденных объектов.

Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Чазов В.В., Шеин А.В., Горшков А.П., Рыхлова Л.В., Карпов Н.В., Сергеев А.В. «Наблюдения малоразмерных фрагментов космического мусора в Терскольской обсерватории» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 5, с. 287-289 (2020)

В рамках международной программы «Астрономия в Приэльбрусье» на наблюдательном комплексе телескопа Zeiss-2000 Терскольской обсерватории осуществляются исследования заселенности геостационарной зоны малоразмерными объектами космического мусора (КМ) при помощи оптических измерений. В работе приводятся параметры орбит и физические характеристики нескольких малоразмерных фрагментов КМ, обнаруженных при наблюдениях в Терскольской обсерватории в 2019–2020 гг.

Евтушок Г.Ю., Бойко А.В., Яковенко С.Н., Яковенко Е.Э., Чан К.С. «Модификация и верификация численных алгоритмов для течения при разрушении плотины над горизонтальным дном» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 2, с. 88-101 (2021)

Выполнено численное моделирование возникающего при разрушении плотины течения воды над горизонтальным сухим дном. Модифицированы и верифицированы вычислительные технологии, включающие методы определения положения поверхности раздела и континуальную модель силы поверхностного натяжения, реализованные в коде PIFI, а также программный пакет OpenFOAM с решателем interFoam и различными версиями двухпараметрической (κ-ε)-модели с корректировками, выполненными с учетом поведения течений в областях с малыми числами Рейнольдса. Проведен анализ полученных в расчетах интегральных характеристик потока, возникающего при разрушении плотины, и выполнено их сравнение с данными измерений. Показано, что учет поверхностного натяжения и использование адекватной модели турбулентности приводят к торможению движения воды и, следовательно, к уменьшению скорости фронта волны, вследствие чего результаты проведенных вычислений и лабораторных экспериментов лучше согласуются. DOI: 10.15372/PMTF20210209

Сачков М.Е., Чандра Б., Мурти Д., Шмагин В.Е., Прабха Ш., Пракаш А., Наир Б.Г., Сафонова М.В., Рай Р., Мохан Р. «Спектральные исследования газа в туманностях (спектрограф SING): общие задачи и предварительный оптический расчет» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 6, с. 374-379 (2020)

Ультрафиолетовый спектральный диапазон (ближний УФ, 180–300 нм; дальний УФ, 115–180 нм) крайне востребован астрофизиками. Успешные космические проекты, такие как IUE, HST, GALEX, ASTROCAT/UVIT и другие, дали ученым совершенно новые данные для астрофизических исследований. Прямые УФ-изображения неба позволяют проследить морфологию протяженных объектов (планетарных туманностей, остатков сверхновых и т.д.), но эти данные дают очень ограниченную информацию о понимании физических условий (температура, плотность, поле излучения). Спектроскопические наблюдения позволяют изучать локальные физические условия, но обычно только в одной точке протяженной туманности. Спектроскопия, основанная на наблюдениях с помощью спектрографа с длинной щелью, позволяет объединить два этих метода. Для изучения динамики и эволюции протяженных объектов мы предлагаем такой инструмент – SING (Spectroscopic Investigation of Nebular Gas, спектроскопические исследования газа туманностей). Мы планируем установить его на борту китайской космической станции. В данной статье представлены общие задачи и предварительный оптический расчет прибора SING.

Мовсесян П.В., Петров С.Д., Трофимов Д.А., Чекунов И.В. «Анализ и нормализация бортовых часов GPS и ГЛОНАСС-спутников» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 36-39 (2020)

В настоящее время определение высокоточных координат пунктов из ГНСС-наблюдений осуществляется дифференциальным методом или с помощью абсолютного решения (метод PPP, Precise Point Positioning). При обработке методом PPP возрастает важность навигационных данных, орбит навигационных космических аппаратов и данных об их часах. Орбиты спутников хорошо аппроксимируются гладкими функциями. В отличие от эфемерид, часы спутников гладкими функциями не аппроксимируются, также обработка данных выполняется посуточно, что в итоге приводит к наличию практически во всех центрах обработки скачков поправок часов в полночь Всемирного времени, а зачастую и внутри суток. На основе анализа рядов поправок часов сделан вывод о том, что имеющиеся скачки на границе суток и многие внутрисуточные скачки не отражают реальный ход бортовых часов, а являются следствием некорректной обработки. К подобным выводам приходят и другие исследователи. Для улучшения поправок часов спутников на данный момент предложены различные методики улучшения, однако во всех случаях предлагается устранять скачки в ручном режиме, что является препятствием для их практического использования при обработке больших массивов наблюдений. Предложен алгоритм устранения данных ошибок в автоматическом режиме. Кроме определения глобального квадратичного тренда и использования фильтра Калмана, что в том или ином виде предполагают все предложенные методики улучшения часов, авторами сделано предположение о наличии неучтенных локальных линейных трендов. Сделана предварительная реализация данного алгоритма с применением библиотеки RTKLib и проведена обработка ряда поправок часов. Применение данного алгоритма приводит к устранению скачков часов на интервалах сколь угодно большой длительности.

Трофимов Д.А., Петров С.Д., Серов Ю.А., Чекунов И.В., Смирнов С.С., Гришина А.С., Желтова К.В., Трошичев О.А. «Определение полного электронного содержания ионосферы над станцией «Восток» по ГНСС-наблюдениям» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 68-71 (2020)

Распространение радиоизлучения сквозь земную ионосферу в настоящее время представляет серьезную проблему с точки зрения обработки радиотехнических измерений в космической геодезии. С другой стороны, наличие двух независимых частотных каналов у современных навигационных приемников геодезического класса позволяет достаточно точно оценивать параметры ионосферы, определяющие распространение через нее радиоволн. Соответственно, долговременные геодезические ГНСС-измерения дают данные о состоянии полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы. Поэтому авторам представлялось интересным отработать методику определения ПЭС. Наблюдения выполнялись на антарктической станции «Восток», расположенной вблизи южного геомагнитного полюса Земли. Для производства наблюдений был оборудован наблюдательный пункт, состоящий из столба, вмороженного в фирн, на верхнем торце которого размещается площадка с винтовой маркой для закрепления приемника, прикрытая радиопрозрачным куполом. На пункте был установлен приемник JAVAD Triumph-1. Проводились наблюдения как GPS, так и ГЛОНАСС, на двух частотах с временным разрешением 30 сек. Наблюдения проводились в два интервала: с 7 февраля 2016 г. по 31 января 2017 г. и с 4 февраля 2018 г. по 10 февраля 2019 г. ПЭС определялось только на основе кодовых измерений как для GPS, так и для ГЛОНАСС. Полученные результаты сравнивались с ионосферными картами CODE. Полученные авторами данные по ПЭС хорошо согласуются с данными CODE. Обнаружено интересное явление, когда в ПЭС, вычисленному по GPS, в 2016 г. появились большие выбросы порядка 200–250 TECU, подобные выбросы отсутствуют в 2018 г. и в рядах ПЭС, полученных по ГЛОНАСС. Данное явление пока не получило надежного объяснения. При сравнении рядов ПЭС за 2016 и 2018 годы наблюдаются ожидаемые сезонные вариации. Ряды ПЭС, полученные по ГЛОНАСС и по GPS, хорошо согласуются между собой. Планируется возобновление наблюдений ориентировочно с февраля 2020 г.

Ма Ц., Чень Ч.Х., Сюэ Д.В., Сунь С.Х., Лю Ж. «Отрыв набегающего потока от поверхности сверхзвукового вращающегося снаряда с использованием струи генератора микровихрей» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 2, с. 102-109 (2021)

Исследуется возможность использования генераторов микровихрей для повышения устойчивости полета и точности попадания в цель снаряда M549 путем перераспределения вихрей на его поверхности. Генератор микровихрей располагался перед обечайкой снаряда, а структура течения вблизи снаряда моделировалась с использованием метода отсоединенных вихрей. В результате численного моделирования установлено, что с помощью генератора микровихрей можно предотвратить сход вихрей с поверхности снаряда и тем самым устранить вибрацию, вызываемую аэродинамическими силами. DOI: 10.15372/PMTF20210210

Муякшин С.И., Диденкулов И.Н., Вьюгин П.Н., Чернов В.В., Денисов Д.М. «Исследование метода обнаружения и локализации неоднородностей в пластинах с использованием волн Лэмба» Акустический журнал, 67, № 3, с. 270-274 (2021)

Приводятся результаты исследования взаимодействия волн Лэмба с неоднородностями в пластинах из композитного материала. Выяснено, что волны этого типа испытывают дифракцию на неоднородностях типа отверстия и локализованной массовой нагрузки поверхности. Предложен и проверен экспериментально метод обнаружения и локализации неоднородностей, основанный на сравнении распределения амплитуд волнового поля по поверхности пластины до и после появления неоднородности. Статья подготовлена по материалам доклада на 3-й Всероссийской акустической конференции (21–25 сентября 2020 г., Санкт-Петербург). DOI: 10.31857/S0320791921030114

Колпак В.И., Могилевский М.М., Чугунин Д.В., Чернышов А.А., Моисеенко И.Л., Кумамото А., Тсучия Ф., Касахара Е., Шойи М., Миеши Е., Шинохара И. «Статистические свойства аврорального километрового радиоизлучения по наблюдениям на спутнике ERG (Arase)» Солнечно-земная физика, 7, № 1, с. 13-20 (2021)

DOI https://doi.org/10.12737/szf-71202102 Исследованы одновременно зарегистрированные одним спутником сигналы аврорального километрового радиоизлучения (АКР) от источников в авроральных областях Северного и Южного полушарий. В ходе выполнения настоящего исследования проведена подробная статистическая обработка непрерывных измерений АКР продолжительностью более двадцати месяцев на спутнике ERG (Arase), которая позволила подтвердить ранее полученные результаты о расположении источников АКР и сезонных изменениях интенсивности излучения. Открытые вопросы о процессах в источнике АКР могут быть решены с использованием данных о диаграмме направленности излучения в различных геомагнитных условиях. Для ответа на эти вопросы сделана оценка угла раствора конуса диаграммы направленности АКР в вечернем и утреннем секторах магнитосферы Земли.

Синевич А.А., Чернышов А.А., Чугунин Д.В., Милох В.Я., Могилевский М.М. «Исследование мелкомасштабной структуры поляризационного джета во время геомагнитной бури 20 апреля 2018 г.» Солнечно-земная физика, 7, № 1, с. 21-33 (2021)

DOI https://doi.org/10.12737/szf-71202103 Проведено исследование мелкомасштабной структуры поляризационного джета в субавроральной области во время геомагнитной бури 20 апреля 2018 г. Представлены результаты измерений параметров плазмы внутри поляризационного джета с максимальной частотой опроса 1 кГц с помощью зондов Ленгмюра, установленных на микроспутнике NorSat-1. В результате исследования установлено наличие неоднородностей температуры и концентрации электронов внутри поляризационного джета с пространственными размерами десятки–сотни метров. Подтверждены известные ранее особенности развития поляризационного джета, а также обнаружено, что в рассмотренном случае с развитием геомагнитной активности распределение температуры электронов внутри джета разделяется на два ярко выраженных пика.

Киричок И.Ф., Чернюшок О.А. «Вынужденные колебания и виброразогрев податливой на сдвиг термовязкоупругой цилиндрической оболочки с пьезоэлектрическими актуаторами и сенсорами» Прикладная механика, 56, № 6, с. 86-94 (2020)

A problem on the forced resonant vibrations and dissipative heating of the hingedly fixed thermoviscoelastic cylindrical shell with piezoelectric actuators and sensors is stated. The in-plane shear strain and temperature dependence of the electomechanical characteristics of the material are taken into account. The influence of temperature dependence, in-plane shear strain, and heat exchange conditions on the surfaces on amplitude and temperature frequency characteristics of the forced vibration of the shell on the thermal failure of the system as well as the possibility of the active damping of the flexural vibration mode using the piezoactuators and sensors are studied.

Киричок И.Ф., Чернюшок О.А. «Осесимметричные колебания и виброразогрев термовязкоупругой цилиндрической оболочки с пьезоактуаторами при учете деформации сдвига» Прикладная механика, 56, № 3, с. 90-98 (2020)

The problem on the forced resonant vibrations and dissipative heating of hingedly fixed thermoviscoelastic cylindrical shell with piezoelectric actuators is considered with taking into account the in-plane shear strain and temperature dependence of viscoelastic characteristics of material. An influence of temperature dependence, in-plane shear strain and heat exchange conditions on the surfaces on the amplitude – and temperature – frequency characteristics of the forced vibrations of the shell and the thermal failure of the system is investigated as well as a capability of the active damping of the flexural vibration mode by means of piezoactuators.

Соколов Д.Д., Чикина А.А., Илларионов Е.А. «Средний квадрат геодезического отклонения в задаче Зельдовича о распространении света во Вселенной с неоднородностями» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 355-362 (2021)

Я.Б. Зельдович в 1964 г. сформулировал задачу о распространении света во Вселенной с учетом влияния неоднородностей. Она сводится к описанию разбегания двух близких геодезических в римановом пространстве и описывается уравнением отклонения геодезических (уравнение Якоби), причем кривизна вдоль геодезической меняется случайным образом. Полагая кривизну постоянной на отрезках малой, но конечной длины, задача сводится к изучению произведения случайных матриц и позволяет применить соответствующую хорошо развитую математическую теорию, которая, однако, не позволяла вычислить среднеквадратичную скорость роста отклонения геодезической. В работе предлагаеncz способ решения этой проблемы с помощью введения билинейной величины, одна из компонент которой совпадает с квадратом поля Якоби. Для билинейной величины явно выписывается система дифференциальных уравнений первого порядка, и решение, как и скорость роста, вновь выражается через произведение матриц. Подобный прием может быть использован при исследовании широкого круга задач и естественным образом обобщается на моменты более старших порядков. DOI: 10.31857/S0004629921050078

Чугай Н.Н., Кудряшов А.Д. «Аннигиляция позитронов ²²Na в новых звездах» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 4, с. 231-238 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821040057

Куликовский А.Г., Чугайнова А.П. «Ударные волны в анизотропных цилиндрах» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 300, с. 109-122 (2020)

Рассматриваются ударные продольные и крутильные волны малой амплитуды в круглых цилиндрах, состоящих из анизотропной среды такой, что скорости продольных и крутильных волн близки. Ранее при тех же условиях были рассмотрены простые волны, выявлены условия “опрокидывания” этих волн и образования соответствующих ударных волн. Ниже представлено исследование ударных волн: ударной адиабаты и условий эволюционности. Полученные результаты могут относится также к ударным волнам в неограниченных средах с квадратичной нелинейностью.

Куликовский А.Г., Чугайнова А.П. «Ударные волны в упругопластических средах со структурой, определяемой процессом релаксации напряжений» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 289, с. 178-194 (2015)

Изучаются нелинейные волны в среде Максвелла, в которой возникают остаточные деформации и упрочнение. Свойства среды заданы так, что при медленных процессах с характерными временами, много большими времени релаксации напряжений, среда ведет себя как упругопластическая. Исследуются непрерывные бегущие волны в виде сглаженных ступенек, которые рассматриваются как структуры разрывов в упругопластической среде. Продемонстрирована зависимость соотношений на разрывах от задания процесса релаксации напряжений, происходящих в структуре разрывов.

Куликовский А.Г., Чугайнова А.П. «Автомодельная задача о волнах в упругопластической среде Прандтля–Рейсса» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 295, с. 195-205 (2016)

Рассматривается автомодельная задача “о поршне”, когда на границе полупространства, заполненного средой Прандтля–Рейсса в однородном напряженном состоянии, мгновенно меняются напряжения. Считается, что среда допускает образование ударных волн. Доказывается существование решения задачи в случаях, когда изменяются две или все три компоненты напряжений.

Чугайнова А.П. «Нестационарные решения обобщенного уравнения Кортевега–де Фриза–Бюргерса» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 281, с. 215-223 (2013)

Найдены нестационарные решения задачи Коши для модельного уравнения, учитывающего сложную нелинейность, а также дисперсию и диссипацию, которое может описывать распространение нелинейных продольных волн в стержнях. В рамках данной модели ранее обнаружено сложное поведение бегущих волн, которые можно рассматривать как структуры разрывов в решениях этого же уравнения, не учитывающего диссипацию и дисперсию. Это приводит к многозначности решений стандартных автомодельных задач, решения которых строятся из последовательности волн Римана и ударных волн, имеющих стационарную структуру. Изучается взаимодействие нелинейных волн, движущихся навстречу друг другу (или одна вдогонку другой) в случае, когда соответствующие автомодельные задачи о столкновении разрывов имеют неединственное решение. Кроме того, изучены ситуации, когда в результате взаимодействия волн при больших временах формируются асимптотики, содержащие разрывы с нестационарной периодической колебательной структурой.

Ильичев А.Т., Чугайнова А.П. «Теория спектральной устойчивости гетероклинических решений уравнения Кортевега–де Фриза–Бюргерса с произвольным потенциалом» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 295, с. 163-173 (2016)

Проводится анализ устойчивости гетероклинических решений уравнения Кортевега–де Фриза–Бюргерса, который обобщен на случай произвольного потенциала, обеспечивающего реализацию гетероклинических состояний. Приведен пример конкретного невыпуклого потенциала, при котором существует множество гетероклинических состояний разного типа. Обсуждается устойчивость соответствующих решений в контексте единственности решения задачи о распаде произвольного разрыва.

Колпак В.И., Могилевский М.М., Чугунин Д.В., Чернышов А.А., Моисеенко И.Л., Кумамото А., Тсучия Ф., Касахара Е., Шойи М., Миеши Е., Шинохара И. «Статистические свойства аврорального километрового радиоизлучения по наблюдениям на спутнике ERG (Arase)» Солнечно-земная физика, 7, № 1, с. 13-20 (2021)

DOI https://doi.org/10.12737/szf-71202102 Исследованы одновременно зарегистрированные одним спутником сигналы аврорального километрового радиоизлучения (АКР) от источников в авроральных областях Северного и Южного полушарий. В ходе выполнения настоящего исследования проведена подробная статистическая обработка непрерывных измерений АКР продолжительностью более двадцати месяцев на спутнике ERG (Arase), которая позволила подтвердить ранее полученные результаты о расположении источников АКР и сезонных изменениях интенсивности излучения. Открытые вопросы о процессах в источнике АКР могут быть решены с использованием данных о диаграмме направленности излучения в различных геомагнитных условиях. Для ответа на эти вопросы сделана оценка угла раствора конуса диаграммы направленности АКР в вечернем и утреннем секторах магнитосферы Земли.

Синевич А.А., Чернышов А.А., Чугунин Д.В., Милох В.Я., Могилевский М.М. «Исследование мелкомасштабной структуры поляризационного джета во время геомагнитной бури 20 апреля 2018 г.» Солнечно-земная физика, 7, № 1, с. 21-33 (2021)

DOI https://doi.org/10.12737/szf-71202103 Проведено исследование мелкомасштабной структуры поляризационного джета в субавроральной области во время геомагнитной бури 20 апреля 2018 г. Представлены результаты измерений параметров плазмы внутри поляризационного джета с максимальной частотой опроса 1 кГц с помощью зондов Ленгмюра, установленных на микроспутнике NorSat-1. В результате исследования установлено наличие неоднородностей температуры и концентрации электронов внутри поляризационного джета с пространственными размерами десятки–сотни метров. Подтверждены известные ранее особенности развития поляризационного джета, а также обнаружено, что в рассмотренном случае с развитием геомагнитной активности распределение температуры электронов внутри джета разделяется на два ярко выраженных пика.