Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Санин А.Б., Дьячкова М.В. «Содержание подповерхностного водяного льда в кратере Кабео по данным измерений прибора LEND на борту орбитальной миссии NASA LRO» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 629-641 (2024)

Представлены результаты анализа данных российского нейтронного спектрометра LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), установленного на борту лунного орбитального аппарата NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Получена оценка содержания подповерхностного водяного льда в вечно затененной области Кабео-1, расположенной внутри большого кратера Кабео в окрестности южного полюса Луны. В анализе были использованы наблюдения, выполненные с прибором LEND за период с 2009 по 2023 гг. Показано, что нейтронное альбедо поверхности в окрестности и внутри Кабео-1 коррелирует с высотой рельефа и распределением среднегодовых температур. Среднее содержание подповерхностного водяного льда по всей области Кабео-1 было оценено как 0.49±0.05% по массовой доле. Максимальное значение около 0.7% наблюдается на самом дне кратера на участке поверхности, где зафиксирована минимальная среднегодовая температура. Этот участок совпадает с местом проведения ударного эксперимента LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite), в рамках которого было подтверждено значительное количество водяного льда в приповерхностном веществе Луны.

Сысоев К.В., Хмель Д.С., Слюта Е.Н. «Аэростатный зонд для исследования атмосферы и поверхности Венеры» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 642-652 (2024)

На основании успешных посадок на поверхность посадочных аппаратов (ПА) и ввода в плавание аэростатных зондов (АЗ) обоснована целесообразность исследования Венеры дрейфующим в облачном слое ее атмосферы АЗ с использованием кратковременных снижений и посадок на ее поверхность. Проведено математическое моделирование, подтверждающее реализуемость кратковременных снижения АЗ с комплексом научной аппаратуры (КНА) в термостатированном отсеке для отбора проб грунта, аэрозолей и газов и дистанционного зондирования (ДЗ) в различных, удаленных друг от друга регионах у поверхности планеты Венера для их анализа в течение длительного дрейфа на высоте облачного слоя. На примере отдельных приборов КНА для геохимических и геофизических исследований пород Венеры показаны сценарий и возможности АЗ, которые значительно расширяют как диапазон решаемых научных задач, так и возможности самой научной аппаратуры.

Кулик Е.А., Гудкова Т.В. «Влияние неупругости мантии на модельное значение периода чандлеровского колебания Марса» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 653-664 (2024)

Представлены результаты численного моделирования значений периода чандлеровского колебания Марса для набора моделей внутреннего строения, удовлетворяющих всем имеющимся на сегодняшний день наблюдаемым данным: геодезическим (среднему радиусу, массе, моменту инерции, приливному числу Лява k₂) и полученным из обработки сейсмических данных значений толщины коры и радиуса ядра. Для учета неупругости при расчете модельных значений приливного числа Лява k₂ и периода чандлеровского колебания использована реология Андраде. Показано, как модельные значения числа Лява k₂ и чандлеровского периода зависят от реологического параметра Андраде и принятого распределения вязкости.

Amorim D.O., Гудкова Т.В. «Землеподобные модели внутреннего строения Венеры» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 665-678 (2024)

На основе модели Земли PREM построены более тысячи моделей внутреннего строения Венеры, отличающихся радиусом и плотностью ядра, плотностью мантии, распределением вязкости и реологией. Радиус ядра варьируется в интервале от 2800 км до 3600 км, плотность в мантии и в ядре меняется в пределах нескольких процентов от значений модели PREM. При расчете приливных чисел Лява для учета неупругости мантии применяется реология Андраде. Используются именно те значения параметров реологической модели Андраде, которые наилучшим образом описывают приливную деформацию Земли. Это заметно снижает погрешность при вычислении чисел Лява. Показано, что у Венеры может быть внутреннее твердое ядро только в том случае, если состав планеты сильно отличается от земного. Сравнение наблюдаемых значений момента инерции и приливного числа Лява k₂ с модельными величинами позволило заключить, что радиус ядра Венеры с большой вероятностью находится в интервале 3288±167 км.

Amorim D.O., Гудкова Т.В. «О чандлеровском периоде Венеры» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 679-686 (2024)

Проведено исследование чандлеровского колебания Венеры на основе землеподобных моделей планеты. Метод расчета периода чандлеровского колебания для Венеры протестирован на Земле. Для учета неупругости недр планеты применяется реология Андраде, и определены значения параметров реологической модели, которые могут объяснить наблюдаемый период чандлеровского колебания Земли. Получены прогностические оценки периода чандлеровского колебания Венеры. Для наиболее правдоподобных моделей внутреннего строения Венеры с радиусом ядра в интервале 3288±167 км период чандлеровского колебания составляет 30–48 тыс. лет. Большая погрешность в результатах связана, в основном, с большим разбросом возможных значений постоянной прецессии Венеры.

Воропаев С.А., Душенко Н.В., Кривенко А.П., Федулов В.С., Жаркова Е.В., Сенин В.Г. «Особенности дегазации основных силикатных минералов в интервале температур 200 1000°С» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 687-702 (2024)

Изучена дегазация основных силикатных минералов (оливины, пироксены, плагиоклазы), слагающих мантийные породы, близкие по химическому составу лунным морским базальтам. Использована специально сконструированная для этих задач установка, ранее применявшаяся при исследовании дегазации хондритов. Представлены результаты экспериментальных исследований по ступенчатому нагреву (без накопления) с определением состава выделяемых газов методами газовой хроматографии в интервале температур от 200 до 1000°С. Проведено сравнение состава выделяемых газов с фугитивностью кислорода в оливинах. Получены КР- и ИК-спектры как исходных минералов, так и минералов после изотермического отжига при различных температурах. На их основе прослежен ход теплового преобразования кристаллической структуры минералов и получены оценки их устойчивости. Проведено сравнение составов силикатных минералов с образцами лунного грунта, доставленного космической миссией КНР Chang’E-5.

Светцов В.В. «К обоснованности панкейк-моделей падений космических тел в атмосфере» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 703-716 (2024)

Рассматриваются опубликованные в литературе полуаналитические панкейк-модели, в которых предполагается, что малопрочное, раздробленное тело, подобное жидкости, расширяется в процессе полета в атмосфере и, сохраняя некоторую простую форму и увеличивая площадь поперечного сечения, тормозится на гораздо больших высотах, чем прочное тело. Отдельные модели различаются между собой темпом увеличения поперечного размера тела. Для сравнения с моделями проведены гидродинамические моделирования падений жидких тел диаметром 40 м в атмосфере Земли без учета абляции. Такие тела, прежде чем начать существенно тормозиться, распадаются на фрагменты. В отличие от простых моделей, пока тело сохраняет связность, оно может принимать весьма искаженные формы. Сравнение панкейк-моделей с результатами гидродинамического моделирования позволяет определить наиболее подходящие модели для оценок поведения астероидов в атмосфере и оценить заложенные в них предположения. При гидродинамическом моделировании с учетом абляции, как показывают результаты, опубликованные в других работах, сначала может происходить полное испарение тела и, лишь затем, торможение струи пара. В панкейк-моделях полное испарение означает исчезновение массы и полную остановку движения. Теоретическое обоснование этих моделей нуждается в пересмотре.

Тугаенко В.Ю., Водолажский А.В., Евдокимов Р.А. «Образование частиц при поверхностном разрушении космических тел, двигающихся в атмосфере» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 717-783 (2024)

Космические тела при прохождении атмосферы Земли подвергаются значительным нагрузкам из-за воздействия высокоскоростного потока газа на их поверхность. Под действием аэродинамических сил и сильных тепловых потоков происходит разрушение этих тел. Механизмы разрушения зависят от их состава, структуры, скорости, размера и прочности. Искусственные космические тела двигаются в атмосфере, в основном сохраняя свою ориентацию в пространстве, и долетают до поверхности, сохраняя целостность из-за высокой прочности. В результате поверхностного разрушения лобовой части этих тел продукты разрушения поступают в плазменный слой, окружающий их при движении в атмосфере. Особенности конструкции спускаемого аппарата Союз позволили исследовать пылевую компоненту плазменного слоя по налету, осевшему на иллюминаторе. Проанализированы данные по частицам, выявленным на поверхности космического аппарата, приводятся результаты статистического анализа полученного распределения частиц по размерам. Показано, что кривая распределения хорошо описывается степенным законом.

Сафронова В.С., Кузнецов Э.Д. «Оценка возраста молодых пар астероидов» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 745-759 (2024)

В работе с целью оценки возраста исследована вероятностная эволюция трех молодых пар астероидов на близких орбитах: (87887) 2000 SS286 – (415992) 2002 AT49, (320025) 2007 DT76 – (489464) 2007 DP16, (21436) Chaoyichi – (334916) 2003 YK39. При численном моделировании наряду с гравитационными возмущениями учитывался эффект Ярковского в форме векового дрейфа большой полуоси орбиты. Для каждой пары астероидов рассматривались 25 сценариев эволюции, соответствующих разным комбинациям наклонов осей вращения астероидов и соответственно различным скоростям дрейфа больших полуосей за счет эффекта Ярковского. Для каждого астероида генерировалась 1000 клонов. Оценки возраста получены на основе анализа распределений моментов: 1) низкоскоростных сближений астероидов пары до расстояний порядка сферы Хилла при относительной скорости в несколько единиц второй космической скорости и 2) достижения минимальных значений метрики Холшевникова, характеризующей расстояние между орбитами. Получены следующие оценки возраста молодых пар астероидов: (87887) 2000 SS286 и (415992) 2002 AT49 – от 7.58 – 0.04 до 8.80 – 0.04 тыс. лет; (320025) 2007 DT76 и (489464) 2007 DP16 – от 15.5 – 1.0 до 58.6 – 16.0 тыс. лет; (21436) Chaoyichi и (334916) 2003 YK39 – от 32.3 – 0.1 до 102.6 – 0.7 тыс. лет.

Батурин А.П. «Определение линий вариации и моделирование начального разброса траекторий при сильной нелинейности в задаче улучшения орбиты» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 760-770 (2024)

Разработан метод определения линий вариации (LOV) в начальной доверительной области при сильной нелинейности в задаче улучшения орбиты, основанный на поиске максимума модуля вектора нормали к уровенным поверхностям целевой функции метода наименьших квадратов. Метод апробирован для трех астероидов с использованием их наблюдений на короткой дуге орбиты, а именно, определены точки двух линий вариации, соответствующих направлениям наибольшей деформации начальной доверительной области. Выполнена аппроксимация линий вариации с помощью полиномов 3-й степени. С использованием полученных аппроксимаций введены новые переменные, в которых начальная доверительная область является практически эллипсоидальной, т.е. нелинейность практически отсутствует. Моделирование начального вероятностного разброса траекторий выполняется в пространстве новых переменных. Полученный разброс может быть далее использован при выявлении столкновительных орбит и оценивании вероятности столкновения астероидов с Землей.

Иванюхин А.В., Ивашкин В.В. «Решение задачи Эйлера–Ламберта на основе баллистического подхода Охоцимского–Егорова» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 771-782 (2024)

Рассматривается метод решения задачи Эйлера–Ламберта, предложенный В.А. Егоровым и основанный на работах Д.Е. Охоцимского, посвященных анализу множества траекторий перелета между двумя заданными точками в центральном ньютоновском поле. Рассматривая задачу Эйлера–Ламберта как обратную задачи баллистики (динамики) удалось построить новый эффективный метод определения орбиты, соответствующей заданному времени перелета. Такой подход логично называть методом Охоцимского–Егорова. В рассмотренном подходе параметром множества перелетов является траекторный угол в начальной точке. К преимуществам предлагаемого метода относятся ограниченность и понятная структура области определения решений, простота и наглядность алгоритма, явная зависимость получаемого решения от направления скорости в начальной точке. Это позволяет проводить качественный анализ траекторий перелета и конструировать эффективные численные методы. В данной работе для решения задачи Эйлера–Ламберта использовался численный метод Галлея, был проведен анализ вычислительной сложности алгоритма, показавший высокую эффективность его использования.

Попандопуло Н.А., Александрова А.Г., Кучерявченко Н.А., Бордовицына Т.В., Красавин Д.С. «Усовершенствованная численная модель движения искусственных спутников Луны и ее применение в исследовании особенностей динамики окололунных объектов» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 58, № 6, с. 783-806 (2024)

Описаны усовершенствования, внесенные авторами, в опубликованную ранее Численную модель движения искусственных спутников Луны (ИСЛ). Представлены результаты исследования особенностей динамики окололунных объектов, полученные путем численного моделирования. Показано, что выявленная рядом авторов короткая продолжительность жизни низколетящих объектов на орбитах объясняется исключительно влиянием сложного гравитационного поля Луны, прежде всего радиальной составляющей силы, действующей на спутники. Рассмотрены особенности влияния светового давления (СД) на окололунные объекты. Показано, что СД расширяет область действия апсидально-нодальных резонансов, возникающих в движении окололунных объектов.