Бескин В.С., Калашников И.Ю., Крауз В.И. «Численное моделирование генерации и динамики плазменных потоков на установках типа «Плазменный фокус" в рамках лабораторного моделирования джетов из молодых звездных объектов» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 343-353 (2026)

На основе численного моделирования исследуется процесс запуска и сверхзвукового распространения плазменного выброса на установках типа «плазменный фокус» в рамках лабораторного моделирования джетов из молодых звездных объектов. Детально исследованы энергетические потоки, существующие на начальном этапе формирования плазменного выброса. Показано, что они могут играть заметную роль в процессе его запуска, формируя, как и в астрофизических струйных выбросах, поток вектора Пойнтинга в направлении выброса. Количественное согласие с измеряемыми значениями достигается благодаря учету тороидального тока и сходящихся к оси энергетических потоков.

Гринберг М.А., Немцова Ю.А., Воденеев В.А. «Влияние ионизирующего излучения в высоких дозах на активность фотосинтеза растений пшеницы при различных интенсивностях освещения» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 354-362 (2026)

Для осуществления длительных пилотируемых космических миссий необходимо проектировать и создавать «космические оранжереи» для возобновления запасов пищи и регенерации атмосферы. Повышенный уровень ионизирующего излучения за пределами земной магнитосферы может существенно влиять на эффективность протекания процесса фотосинтеза, в ходе которого растения с использованием энергии света синтезируют органические вещества и вырабатывают кислород. Изучение механизмов действия ионизирующего излучения на фотосинтез и определение оптимальных параметров функционирования космических оранжерей может способствовать компенсации влияния космических условий на функционирование растений. В настоящей работе показано, что облучение растений пшеницы (Triticum aestivum L.) в дозе 100 Гр существенно повышает скорость развития растений и нарушает их способность использовать световую энергию в ходе фотосинтеза. Обнаружен диапазон интенсивностей освещения, при котором эффективность использования световой энергии у облученных растений совпадает с этим показателем у контрольных растений. В качестве механизма выявленного дисбаланса в работе фотосинтетического аппарата предположено вызванное окислительным стрессом нарушение связи между фотосистемой II и антенной светособирающего комплекса.

Кузнецов И.А., Шашкова И.А., Ляш А.Н., Поройков А.Ю., Бедняков С.А., Дольников Г.Г., Абделаал М.Э., Попель С.И., Морозова Т.И., Зеленый Л.М., Захаров А.В. «Экспериментальное моделирование активности пылевых частиц лунного реголита на границе свет–тень» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 363-370 (2026)

Рассматривается лабораторное моделирование электростатической активации пылевых частиц лунного реголита на границе свет–тень. Экспериментальное моделирование проводилось в вакуумной камере при давлении порядка (∼5·10^–5 Торр), для исключения аэродинамического эффекта. Использовались пылевые частицы, имитирующие лунный реголит, с близким характеристиками по гранулометрическому составу и диэлектрическим свойствам. Система электродов позволяла создавать регулируемое электрическое поле над поверхностью с частицами с напряженностью до 3 кВ/см. Имитатором солнечного излучения служили эксимерные лампы, позволяющие получать жесткое ультрафиолетовое излучение, близкое по плотности мощности к УФ части спектра солнечного излучения, достигающего поверхности безатмосферных тел. Система регистрации на основе стереопары видеокамер фиксирует изображения частиц в области, подсвеченной лазерным лучом. С помощью алгоритма цифровой обработки полученных изображений выполнялась реконструкция 3D-траекторий частиц. В работе исследованы различные режимы, приводящих к переносу частиц: (1) при наличии только электрического поля; (2) при предварительном освещении УФ-излучением и приложенном электростатическом поле; (3) при резком изменении освещенности УФ (имитация перехода из света в тень и наоборот); (4) остаточные явления при снятии внешних воздействий. Полученные экспериментальные результаты количественно и качественно подтвердили ключевую роль фотозарядки (за счет фотоэмиссии) в снижении порога электростатического механизма подъема и левитации пылевых частиц. Также продемонстрировано существенное влияние на динамику движения пыли при резких изменениях в освещенности имитатора реголита УФ излучением. Полученные результаты полезны для уточнения моделей приповерхностной пылевой экзосферы Луны и для проектирования датчиков и мер защиты от пыли в будущих миссиях.

Карпова М.А., Сенча Л.М., Долинин А.А., Сарафанов Ф.Г., Ильин Н.В., Мысягин С.А., Воденеев В.А., Гринберг М.А., Мареев Е.А., Балалаева И.В. «Исследование влияния неоднородностей магнитного поля инкубатора на скорость роста клеток человека применительно к моделированию астрогеофизических условий» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 371-384 (2026)

Одним из важнейших астрогеофизических факторов, требующих всестороннего исследования влияния на живые системы, является магнитное поле различной интенсивности, в том числе гипомагнитные условия. В частности, планируемые межпланетные миссии столкнутся, с одной стороны, с полным отсутствием геомагнитного поля Земли, а с другой стороны, с сильной неоднородностью собственного магнитного поля межпланетного корабля. Отдельный интерес вызывает изучение влияния как амплитуды, так и параметров неоднородности магнитного поля на клетки человека в лабораторных условиях, моделирующих условия на космической орбите. Культивирование клеток in vitro в строго контролируемых условиях инкубатора представляет собой широко используемый экспериментальный метод, применяемый в биологических исследованиях. CO₂-инкубаторы обеспечивают контроль температуры, состава газовой среды и влажности. При этом в ряде последних работ указывается на возможное значительное искажение инкубатором магнитного фона. В настоящем исследовании показано, что два типа CO₂-инкубаторов существенно изменяют параметры магнитного поля, причем характер этого воздействия зависит от модели инкубатора. В одном из инкубаторов наблюдалась выраженная пространственная неоднородность магнитного поля, включающая как пониженные, так и повышенные значения. Другой инкубатор, находясь в рабочем режиме, генерировал колебания магнитного поля с периодом порядка нескольких секунд и размахом, превышающим среднее значение. Оказалось, что магнитный фон является фактором, оказывающим выраженное влияние на рост клеток эмбриональной почки человека. Особенно значимое влияние оказало ультранизкочастотное (УНЧ) магнитное поле с периодом несколько секунд, что очень важно с точки зрения космических приложений. Показано, что стрессовые условия, вызванные дефицитом питательных веществ, повышают чувствительность клеток к данному фактору. Таким образом, подчеркивается важность влияния слабых постоянных и переменных магнитных полей на процессы клеточного роста, особенно вкупе с другими неблагоприятными воздействиями.

Мареев Е.А., Шлюгаев Ю.В., Шаталина М.В., Сарафанов Ф.Г., Белов А.А., Богомолов В.В., Июдин А.Ф., Климов П.А., Кудрявцев В.Д., Мурашов А.С., Сараев Р.Е., Свертилов С.И., Щелканов К.Д., Чернов Д.В., Яшин И.В. «Регистрация рентгеновского и гамма-излучения длинной искры на установке ГИН-1МВ ИПФ РАН с помощью приборов для наблюдений всплесков электромагнитного излучения в орбитальных экспериментах» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 385-398 (2026)

Осуществлены разработка и усовершенствование методов измерения и детектирующей аппаратуры явлений молниевого разряда в орбитальных и лабораторных экспериментах. Совместно с ИПФ РАН проведено лабораторное моделирование молниевого разряда методом изучения особенностей электромагнитного излучения высоковольтных разрядов на установке «Гроза ГИН-1МВ». При этом осуществлялась регистрация электромагнитного излучения высоковольтных разрядов, генерируемых на установке «Гроза ГИН-1МВ», с помощью детекторов – спектрометров разработки НИИЯФ МГУ рентгеновских и гамма (с энергией более 10 кэВ) фотонов.

Николенко А.С., Коробков С.В., Гущин М.Е., Зудин И.Ю., Лоскутов К.Н., Стриковский А.В., Журин К.А., Варыгин И.А., Копелович Е.А. «Использование источников плазменных струй на основе компактных коаксиальных ускорителей для лабораторного моделирования импульсных астрофизических явлений в большой плазменной камере» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 399-416 (2026)

Плазменные струи, инжектируемые во внешнее магнитное поле и фоновую плазму с помощью электродинамических коаксиальных ускорителей, могут использоваться для ограниченного лабораторного моделирования различных астрофизических явлений, включая формирование джетов, аккрецию вещества в молодых звездах, взрывы сверхновых. Оценки показывают, что для моделирования таких характерных астрофизических явлений как, например, генерация квазипоперечных бесстолкновительных ударных волн, требуются достаточно высокие скорости потоков плазмы уровня 100 км/с. В модельных экспериментах, проводимых на крупномасштабном стенде «Крот», использована новая система питания коаксиального ускорителя, позволившая на порядок увеличить энергию создаваемой плазмы и в несколько раз увеличить ее скорость по сравнению с ранее полученными. Повышение энергии струи углеродно-водородной плазмы позволяет увеличить масштабы ее взаимодействия с магнитным полем и фоновой плазмой, и приближает условия эксперимента к бесстолкновительному режиму разлета, актуальному для решения задач динамики космической плазмы. В частности, с помощью диагностики, основанной на синхронной скоростной фоторегистрации плазмы и магнитных зондовых измерениях, выделены фракции плазмы, которые, вероятнее всего, представляют собой ускоряемые до различных энергий ионы разных масс, включая фракцию со скоростью более 100 км/с. Картина неустойчивостей плазменного потока, в первую очередь желобковых неустойчивостей, при увеличении энергии и скорости плазменного потока стала существенно богаче по сравнению с наблюдавшейся ранее.

Рязанцев С.Н., Скобелев И.Ю., Макаров С.С. «Рентгеноспектральная диагностика области взаимодействия сверхзвукового плазменного потока с газовой стенкой в лабораторных экспериментах с астрофизическим подобием» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 417-428 (2026)

Рассматривается возможность применения высокоразрешающей изображающей рентгеновской спектроскопии для изучения параметров области взаимодействия лазерно-плазменного алюминиевого сверхзвукового потока (джета) с аргоновой газовой стенкой в модельном эксперименте с астрофизическим подобием к объектам Хербига–Аро. Такого типа эксперименты перспективны для реализации на современных наносекундных лазерных комплексах с энергией в импульсе от нескольких десятков Дж до нескольких кДж (интенсивности I_las=∼10¹²–10¹⁴ Вт/см²) и могут расширить понимание процессов, происходящих в космической среде, а также верифицировать существующие теоретические модели. Моделирование лабораторного объекта проводилось в два этапа – сначала рассчитывались макроскопические характеристики объекта посредством использования гидродинамического кода, а затем рассчитанные пространственно-временные профили макроскопических параметров закладывались в нестационарный кинетический код, с помощью которого моделировались излучательные характеристики рассматриваемого процесса. Показано, что смоделированные рентгеновские спектрограммы позволяют по относительным интенсивностям спектральных линий многозарядных ионов аргона оценить параметры плазмы в области взаимодействия лазерно-плазменного джета с газовым облаком и по пространственному распределению свечения ионов аргона – расположение данной области.

Торопина О.Д., Бисноватый-Коган Г.С., Моисеенко С.Г. «МГД моделирование джетов в магнитном поле с учетом вращения» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 429-437 (2026)

Представлены результаты МГД моделирования сверхзвуковых астрофизических и лабораторных джетов во внешнем полоидальном магнитном поле (B_r, B_z) с учетом вращения вещества. Вылетающее вещество коллимируется магнитным полем, степень коллимации и структура течения зависит от соотношения индукции магнитного поля и угловой скорости вращения вещества. При сильном магнитном поле и умеренном вращении образуется бочкообразная структура вытянутой формы, которая оставляет за собой устойчивое истечение. Внутри струйного выброса наблюдается бочкообразная ударно-волновая структура с периодичным характером. При умеренном магнитном поле и быстром вращении вещество после вылета сначала значительно расширяется, а затем постепенно коллимируется в джет благодаря появлению тороидального магнитного поля B_{_f}. Образуется структура в форме кокона, которая распространяется к границе расчетной области. Внутри кокона джета образуется полость с низкой плотностью вещества, квазистационарная во времени. Во всех вариантах вращение вещества в джете передается соседним областям, что в результате приводит к генерации магнито-торсионных колебаний, связанных с появлением тороидального компонента поля. Тороидальное поле B_{_f} возникает при закручивании полоидального магнитного поля в условиях зависимости угловой скорости вращению вещества джета от радиальной (r) и осевой (z) координаты. Тороидальное поле участвует также в коллимации джета.

Шайхисламов И.Ф., Чибранов А.А., Иванов А.Е., Березуцкий А.Г., Посух В.Г., Логинов М.В., Трушин П.А., Руменских М.С., Захаров Ю.П., Мирошниченко И.Б., Терехин В.А., Терехин А.В., Земсков Р.С. «Моделирование поперечных бесстолкновительных джетов в экспериментах с лазерной плазмой» Астрономический журнал, 103, № 3, с. 438-450 (2026)

Приведены результаты лабораторного эксперимента с подробным измерением динамики и пространственной структуры плазменного потока, имеющего аналогию с астрофизическими джетами. Впервые в подобного рода опытах измерена компонента магнитного поля, генерируемый сдвиговым течением в разреженной фоновой плазме. Показано, что его можно интерпретировать как Альфвеновское крыло. Также измерено электрическое поле дрейфа в области распространения джета. Все это подтверждает вмороженность внешнего магнитного поля в поток плазмы, которая поддерживается при распространении джета на расстояния, значительно превосходящие Ларморовский радиус ионов. Ключевые слова: лазерная плазма, плазменные потоки, джеты, альфвеновское крыло, магнитное поле, диамагнитная каверна, лабораторный эксперимент