Вайсберг О.Л., Шувалов С.Д. «Структура дневной магнитосферы Марса: два типа» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 295-306 (2022)

Набор научных приборов с измерениями высокого временнoго разрешения на космическом аппарате Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) позволил изучить структуру и свойства дневной магнитосферы Марса. Плазменная оболочка Марса на дневной стороне планеты была обнаружена по наблюдениям на первых орбитальных аппаратах Марса (Vaisberg и др., 1976; Gringauz и др., 1976). Высокое временное и массовое разрешение приборов на MAVEN позволило исследовать структуру и процессы в плазме дневной магнитосферы, плазменный слой, который существует между солнечным ветром, разогретым на ударной волне, и ионосферой (Вайсберг и др., 2017). Показано, что при различных внешних условиях между ионосферой и обтекающим потоком на дневной стороне образуются два различных типа плазменных слоя: (1) смесь нагретых ионосферных ионов и захваченных экзосферных ионов и (2) слой ускоренных электрическим полем солнечного ветра ионов ионосферы, в англоязычной литературе называемый “plume” (плюм, Dong и др., 2015). Первый тип дневной магнитосферы Марса образуется в результате взаимодействия захваченных и ускоренных солнечным ветром ионов кислорода экзосферного происхождения с верхней частью ионосферы Марса (Vaisberg, Shuvalov, 2021). Второй тип дневной магнитосферы Марса формируется при ускорении пучка ионов из внешней ионосферы, который потом переходит в более энергичный пучок плюма в магнитослое. В статье рассмотрены типичные плазменные популяции, их свойства и условия, которые приводят к формированию дневной магнитосферы из материала внешнего слоя ионосферы.

Митрофанов И.Г., Санин А.Б., Головин Д.В., Никифоров С.Ю., Литвак М.Л., Бахтин Б.Н. «Об изучении пространственной переменности состава вещества марса в экспериментах по гамма-спектроскопии на борту мобильного аппарата с применением метода "меченых заряженных частиц”» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 307-314 (2022)

Обсуждаются методы изучения переменности в пространстве состава вещества поверхности Марса в экспериментах по гамма-спектроскопии на борту мобильного аппарата – “марсохода”. Показано, что данные о элементном составе вещества в локальных объемах вещества с характерным линейным размером порядка нескольких метров вдоль трассы движения марсохода могут быть получены с применением метода “меченых заряженных частиц” (МЗЧ). Этот метод позволяет исключить из рассмотрения как отсчеты, обусловленные гамма-излучением окружающей поверхности за пределами тестируемого локального района, так и излучение от самого космического аппарата. Также обсуждается метод отождествления состава вещества в тестируемом объеме с известными типами марсианского реголита согласно данным эксперимента APXS. Этот метод основан на сопоставлении измеренных интенсивностей основных характеристических ядерных линий со значениями, соответствующими этим линиям для известных типов реголита. Отмечается, что предложенный метод позволяет экспериментально обнаружить новые типы реголита, состав которых отличается от состава всех ранее известных типов марсианского вещества.

Вершков А.Н., Пашкевич В.В. «Геодезическое вращение спутников Нептуна» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 315-324 (2022)

Рассмотрены наиболее существенные релятивистские эффекты во вращательной динамике спутников Нептуна (Тритон (N1), Наяда (N3), Таласса (N4), Деспина (N5), Галатея (N6), Ларисса (N7) и Протей (N8)). Впервые определены наиболее существенные вековые и периодические члены геодезического вращения Тритона и шести внутренних спутников Нептуна в углах их вращения относительно неподвижного экватора Земли эпохи J2000.0, определенного в международной системе координат (ICRF), и точки весеннего равноденствия эпохи J2000.0 и в углах Эйлера относительно их собственных систем координат. Исследование показало, что величина геодезического вращения может быть существенной не только у тел, которые вращаются вокруг сверхмассивных центральных тел, но и у близких спутников планет-гигантов. Полученные значения геодезического вращения для исследуемой системы спутников могут быть использованы для численного исследования их вращения в релятивистском приближении, а также использованы для оценки влияния релятивистских эффектов на орбитально-вращательную динамику подобныхнебесных тел экзопланетных систем.

Емельянов Н.В., Arlot J.-E., Hestroffer D., Варфоломеев М.И., Бескакотов А.С. «Эфемериды спутников астероидов и оценка их точности» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 325-334 (2022)

Представлены новые результаты по моделированию движения и созданию эфемерид спутников астероидов на основе наблюдений. В предыдущих работах по проекту были построены эфемериды 62 спутников. С тех пор открыты новые спутники астероидов и опубликованы новые наблюдения. В статье даются найденные из наблюдений орбитальные параметры четырех новых спутников. Сообщается об обновлении эфемерид спутников на основе новых наблюдений. Важной и необходимой характеристикой эфемерид является их точность. В настоящей работе показано, как делаются оценки точности эфемерид, даны примеры оценок. Выявлено важное обстоятельство: для большого числа спутников точность эфемерид деградировала к настоящему времени настолько, что эфемериды стали практически непригодными. Имеется острая необходимость новых наблюдений спутников астероидов.

Батурин А.П. «Выявление столкновительных орбит астероидов при заметной нелинейности в задаче улучшения орбиты» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 335-343 (2022)

Разработан метод выявления столкновительных орбит астероидов в начальной доверительной области при заметной нелинейности в задаче улучшения их орбит. Метод заключается в условной минимизации расстояния от астероида до Земли в каком-либо его рассматриваемом сближении с Землей. В методе накладывается ограничение на функцию представления наблюдений астероида, определяющее уровенную поверхность, соответствующую некоторой доверительной вероятности. Разработан полуэмпирический способ определения соответствия уровенных поверхностей и доверительной вероятности. Метод протестирован при выявлении столкновительных орбит для четырех потенциально опасных астероидов.

Авдюшев В.А., Бордовицына Т.В., Батурин А.П., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Попандопуло Н.А., Салейко К.В., Томилова И.В., Чувашов И.Н. «Численное моделирование орбитального движения геосинхронных объектов по данным позиционных наблюдений» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 344-355 (2022)

Представлены результаты численного моделирования движения группы геосинхронных объектов по позиционным наблюдениям, полученным на уникальной научной установке Цейс–2000 в ЦКП “Терскольская обсерватория” Института астрономии РАН. Дано описание усовершенствованного высокоточного программно-математического обеспечения (ПО), предназначенного для работы с позиционными наблюдениями ИСЗ, приведены результаты его апробации на наблюдениях околоземных объектов, выполненных на указанной выше установке Цейсс–2000. Модифицированное ПО позволяет определять вектор динамического состояния околоземного объекта и его параметр парусности. Апробация проводилась на наблюдениях геосинхронных объектов с номерами 90 008, 90 031, 90 214 и 97 149 (номера объектов даны в соответствии с нумерацией в динамической базе данных космических объектов Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН). Полученные параметры использованы для исследования долговременной орбитальной эволюции объектов. Показано, что три объекта (90 008, 90 031, 90 214) захвачены в резонанс 1 : 1 со скоростью вращения Земли и имеют на интервале времени 10 лет устойчивое движение во вращающейся системе координат, близкое к гармоническому осциллятору. Объект 97149 не является резонансным, но его движение остается регулярным на интервале времени 10 лет.

Брыкина И.Г., Егорова Л.А. «О степенном законе для описания распределения фрагментов разрушенного космического тела по массам» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 356-368 (2022)

Важной характеристикой разрушения космических тел (астероидов при их столкновении в космическом пространстве, метеороидов и астероидов, входящих в атмосферу Земли) является распределение их фрагментов по массам. Кумулятивное распределение фрагментов по массам, полученное с применением степенного закона для распределения по массам в дифференциальной форме, зависит от безразмерной массы фрагмента, отнесенной к общей массе (массе тела до разрушения), от массовой доли наибольшего фрагмента и от показателя степени и дает нелинейную зависимость кумулятивного числа фрагментов от массы в логарифмических координатах, в отличие от используемой в литературе линейной зависимости. Формула для кумулятивного числа фрагментов тестируется путем сравнения с результатами ударных экспериментов, выполняемых для моделирования фрагментации астероидов при их столкновении в космическом пространстве. Сравнение проводится для тел разной формы, массы и состава, с разными пределами прочности, в широком диапазоне скоростей соударения. Оцениваются найденные значения степенного индекса, являющегося свободным параметром, подбираемым для наилучшего совпадения теоретического распределения с эмпирическим распределением. Обсуждается применимость степенного распределения фрагментов по массам для описания экспериментальных результатов при разрушениях различных типов.