Богомолов В.В., Богомолов А.В., Дементьев Ю.Н., Еремеев В.Е., Жарких Р.Н., Июдин А.Ф., Максимов И.А., Оседло В.И., Прохоров М.И., Свертилов С.И. «Научно-образовательный космический эксперимент на спутниках СириусСат-1, 2» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 125-134 (2020)

Представлены результаты научно-образовательного эксперимента, осуществленного в России на космических аппаратах СириусСат-1,2, выполненных в формате «кубсат 1U+». Работа над созданием этих спутников была начата в июле 2017 г. в ходе проектной смены образовательного центра «Сириус» (г. Сочи) с участием школьников. Техническую поддержку проекта в части полезной нагрузки, научных задач и подготовки данных осуществляет НИИЯФ МГУ, в части платформы спутника и наземного комплекса – частная российская космическая компания «Спутникс». Запуск двух аппаратов СириусСат-1,2 был произведен 15 авгyста 2018 г. космонавтами с МКС. Полезной нагрузкой СириусСат служит детектор на основе нескольких оптически соединенных сцинтилляторов, осуществляющий регистрацию заряженных частиц и γ-квантов в диапазоне энерговыделений 0.3–3 МэВ. Режим измерений предусматривает как ежесекундный мониторинг, так и подробный режим с фиксацией энергии каждой частицы или кванта, а также соответствующего момента времени с микросекундной точностью. С каждого спутника ежедневно поступает ∼100 кб научных данных, размещенных в открытом доступе на сервере космической погоды НИИЯФ МГУ. В полете проводится исследование вариаций потоков высыпающихся и квазизахваченных электронов внешнего радиационного пояса Земли и на границе Южно-Атлантической Аномалии, изучение динамики потоков частиц и гамма-квантов в зависимости от геомагнитных условий. Дополнительные возможности дает анализ прохождения областей захваченных и высыпающихся частиц двумя близко летящими спутниками.

Гусев В.А., Жарков Д.А. «Поля радиационных сил в слое вязкой жидкости» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 804-810 (2021)

Приводятся результаты расчета поля поверхностной акустической волны в системе “слой вязкой жидкости–упругая подложка” с учетом сдвиговых компонент в жидкости. Рассмотрен механизм радиационного давления, действующий на жидкость и связанный с нелинейностью уравнений гидродинамики. Рассчитаны пространственные распределения силы радиационного давления, возникающей в вязкой жидкости со стороны стоячей поверхностной волны. Показано, что учет вязкости вызывает дополнительную силу, направленную к центру системы, а сдвиговые компоненты приводят к значительным градиентам радиационного давления вблизи границы раздела сред.

Данилкин Н.П., Жбанков Г.А. «Радиозондирование ионосферы. От первых ионозондов к современному состоянию» Гелиогеофизические исследования, № 30, с. 30-34 (2021)

Диагностика ионосферы является важнейшей задачей на пути совершенствования современной радиоаппаратуры. В статье рассматриваются методы радиозондирования ионосферы и возможности современных цифровых ионозондов. Большое внимание уделено новой методике на основе использования спиральных или вихревых радиоволн при диагностике ионосферы. Обосновываются возможность и преимущества предлагаемого метода.

Цветкова В.О., Абалакин И.В., Бобков В.Г., Жданова Н.С., Козубская Т.К., Кудрявцева Л.Н. «Моделирование обтекания винта на адаптивной неструктурированной сетке с использованием метода погруженных границ» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 59-82 (2021)

Представлена методика моделирования обтекания вязким сжимаемым газом подвижного тела на односвязной неструктурированной сетке, что возможно при использовании метода погруженных границ, и особенности ее применения для расчета течения около вращающегося винта. Важной частью методики является адаптация подвижной, сохраняющей свою топологию сетки к поверхности обтекаемого тела. Положение и форма тела задаются интерполяционной решеткой, на которой хранится расстояние до поверхности тела, а также нормали к поверхности. Методика применяется для расчета обтекания вращающегося в потоке винта. Задача рассматривается в двумерной постановке. Форма винта имеет участки высокой кривизны, которые требуют специального подхода при адаптации к границам. Приведены результаты расчета задачи обтекания вращающегося винта, а также ряда вспомогательных задач, рассмотренных в целях верификации разработанной методики.

Иконникова Н.П., Шенаврин В.И., Комиссарова Г.В., Бурлак М.А., Шапошников И.А., Белинский А.А., Есипов В.Ф., Татарников А.М., Додин А.В., Желтоухов С.Г. «Многоцветная фотометрия и особенности спектра кандидата в post-AGB объекты AU Лисички (IRAS 20160+2734)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 7, с. 505-524 (2021)

Бисикало Д.В., Шематович В.И., Кайгородов П.В., Жилкин А.Г. «Газовые оболочки экзопланет–горячих юпитеров» Успехи физических наук, 191, № 8, с. 785-845 (2021)

Рассматриваются физические характеристики и динамика газовых оболочек горячих юпитеров (ГЮ) – газовых гигантов, масса которых сопоставима с массой Юпитера, а большая полуось орбиты меньше 0,1 а.е. С момента открытия первого ГЮ прошло уже почти четверть века, однако до сих пор многие вопросы об их происхождении и свойствах остаются открытыми. Научный интерес к ГЮ имеет две основные причины. Первая – это отсутствие подобных планет в нашей Солнечной системе, что бросает открытый вызов всем космогоническим теориям. Вторая – характеристики атмосфер экзопланет в настоящее время могут быть получены главным образом для транзитных ГЮ путём исследования их абсорбционных спектров. Планеты этого типа легко наблюдаемы по сравнению с другими, поскольку они имеют большой размер, а их транзиты могут наблюдаться при значительно больших углах наклона орбитальной плоскости. Сравнительно недавно были получены данные о наличии по крайней мере у некоторых ГЮ протяжённых газовых оболочек, простирающихся далеко за пределы их полостей Роша. В статье основное внимание уделено результатам теоретических исследований и численного моделирования динамики оболочек ГЮ. Также обсуждаются вопросы экспериментальной проверки полученных результатов и предсказаний с использованием планируемых российских космических телескопов “Спектр-УФ” (международное название WSO-UV) и “Миллиметрон”.

Жиль-улбе М., Маркович А.С., Нганду П., Аносова С.В. «Геометрически нелинейный расчет тонких упругих оболочек в форме параболоида вращения с радиальными волнами» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 21, № 3, с. 208-214 (2020)

Древние крыши и купола привлекают особое внимание, благодаря разнообразию форм оболочек. Оболочка – это конструкция, состоящая из листового материала, ее кривизна играет важную роль в конструктивном поведении, реализуя пространственную форму. Существуют два типа оболочек: толстые и тонкие. Г. Бранков, С.Н. Кривошапко, В.Н. Иванов и В.А. Романова провели интересные исследования параболоидных оболочек в форме зонтичных и зонтичного типа поверхностей. К данной конструкции, подвергающейся изменению жесткости в ее нагруженном состоянии, применим термин «нелинейный». Существует три основных типа нелинейностей: геометрическая, материальная и контактная (нелинейность граничных условий). В качестве объекта исследования для определения напряженно-деформированного состояния был выбран параболоид с внутренним радиусом 4 м, внешним радиусом 20 м и числом волн, равным 6. Тестовая оболочка изготавливалась из железобетона. Параметр минимальной нагрузки, при котором оболочка теряет стабильность, показал запас более чем в три раза.

Искаков Б.А., Безноско Д., Жуков В.В., Садыков Т.Х., Салихов Н.М., Таутаев Е.М., Щепетов А.Л. «Геоакустическая эмиссия при прохождении через земную кору высокоэнергетических мюонов космического происхождения» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 1, с. 5-11 (2021)

Нерешенной проблемой традиционной сейсмологии на сегодняшний день остается выделение из потока регистрируемой многочисленными сейсмическими датчиками информации строго определенного сигнала о приближении конкретного во времени и пространстве катастрофического землетрясения. Такой сигнал обычно теряется на постоянном фоне от большого числа других событий. На рубеже 1980–1990-х гг. учеными из Физического института и Института физики Земли была разработана предварительная концепция нового перспективного направления в сейсмологии. Для прогноза землетрясений используются сигналы от упругих колебаний в акустическом диапазоне частот, которые сигналы могут генерироваться под воздействием ионизации. Ионизация образуется в момент прохождения мюонов высокой энергии через сейсмически напряженную среду в глубинных слоях земной коры. Есть надежда, что этот метод может стать одним из способов прогнозирования землетрясении в будущем. Ключевые слова: акустическая эмиссия; мюоны; сейсмология; Земля; космические лучи; микрофон.

Журавель Ф.А., Скурлатов А.И., Щербаченко А.М. «Определение и коррекция ошибок в сигналах квадратурных детекторов лазерных интерферометров» Автометрия, 56, № 3, с. 45-51 (2019)

Погрешности лазерных интерферометров, использующих квадратурные детекторы, зависят не только от самих интерферометров, но и от электронных систем обработки квадратурных сигналов. Существует 3 источника ошибок сигналов квадратурных детекторов: неравенство амплитуд квадратурных сигналов, сдвиг по фазе этих сигналов (не равен 90°) и смещение нуля в каждом из сигналов, которые влияют на погрешность измерения перемещений. Рассматривается простой способ определения и коррекции этих ошибок, использующий экспериментальные данные о сигналах, полученных с помощью аналого-цифровых преобразователей. Предложенный способ применим к любому интерферометру с синусоидальными квадратурными выходами. Ключевые слова: гетеродинный лазерный интерферометр, акустооптический модулятор лазерного излучения, квадратурная дискретизация, подвижный элемент MEMS

Кузьмин А.В., Журавлев С.В., Котонаева Н.Г., Лапшин В.Б. «Эксперименты по регистрации ионосферных параметров и выделению опасных явлений в ионосфере при использовании ионозонда с заданными характеристиками волнового фронта» Гелиогеофизические исследования, № 29, с. 38-49 (2021)

Разработан программно-аппаратный комплекс зондирования ионосферы в декаметровом диапазоне радиоволн, позволяющий генерировать волновой фронт сложной структуры, в том числе с орбитальным моментом импульса. Экспериментальные исследования с использованием комплекса показали наличие в составе спектра принятого сигнала дополнительных частот. Прием отраженных сигналов от мелкомасштабных и крупномасштабных неоднородностей ионосферы, образованных в спорадическом слое Es, показал наличие в составе отраженного сигнала спектральных составляющих со смещением по отношению к несущей частоте. В случае излучения полоской электромагнитной волны такие эффекты не наблюдались.

Гусев С.Н., Журавлев С.В., Попов А.В. «Определение пространственной разрешающей способности на радиолокационных изображениях при дистанционном зондировании Земли» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 24, № 3, с. 72-80 (2021)

Анализ современного состояния и перспектив совершенствования средств радиолокационного наблюдения космического базирования позволяет определить задачи, которые могут решаться этими средствами в глобальной аэрокосмической информационной системе, обеспечивающей мониторинг воздушного и космического пространства, а также земной поверхности. Получаемая информация может использоваться для анализа результатов хозяйственной деятельности, экологического состояния окружающей среды, поиска полезных ископаемых, мониторинга чрезвычайных ситуаций, обнаружения и распознавания заданных объектов на море и суше, а также для обеспечения национальной безопасности. В связи с этим часто возникает необходимость использовать методы предварительной аналитической оценки разрешающей возможности для вновь разрабатываемых высокодетальных бортовых радиолокационных комплексов, предназначенных для установки на космических аппаратах, с учетом их основных технических характеристик, параметров движения космического аппарата и влияния состояния атмосферы. Для априорного определения значений пространственной разрешающей способности требуется разработать методику расчета значений соответствующих показателей, которые должны удовлетворять требуемому качеству получаемых радиоголограмм после их синтезирования. Цель работы. Создание математических зависимостей и логических правил, позволяющих производить специальные расчеты для априорного оценивания пространственной разрешающей способности радиолокационных изображений, планируемых к получению с помощью бортовой аппаратуры радиолокационного комплекса. Материалы и методы. Использованы аналитические методы определения оценки погрешности разрешающей способности бортовых радиолокационных комплексов с синтезированной апертурой в боковом (азимутальном) направлении и по дальности, а также теория обработки радиолокационных сигналов. Результаты. Практические эксперименты по оценке разрешающей способности, проведенные на действующем радиолокационном комплексе, с целью сравнения с данными, полученными аналитическим путем, подтвердили правильность расчетов на основе предложенной методики. С помощью разработанной методики определены порядок и содержание расчета погрешности оценки разрешающей способности в азимутальном направлении и по дальности. Заключение. Представленная методика позволяет целенаправленно конструировать новые или проводить сравнительный анализ существующих радиолокационных комплексов, в зависимости от требований по разрешающей способности.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Пешин С.В., Жучкова С.М. «Регистрация сигналов дыхания человека с височных областей головы» Акустический журнал, 67, № 4, с. 450-453 (2021)

На основе использования широкополосных пьезоэлектрических датчиков, находящихся в контакте с висками испытуемых, обнаружены акустические сигналы, вызываемые дыханием человека. Данные сигналы обладают высокой интенсивностью и более широким спектром частот, чем обычно регистрируемые дыхательные шумы на грудной клетке человека. Это обеспечивает условия для относительно технически несложной методики регистрации шумов дыхания, что может представлять ценность для целей медицинской диагностики и контроля состояния операторов ответственных производственных процессов. Ключевые слова: дыхательные шумы, височная область, дыхательный ритм. DOI: 10.31857/S0320791921040109