научный журнал по астрономии Астрономический вестник ISSN: 0320-930X

ЖДАН И. А., СТУЛОВ В. П., СТУЛОВ П. В., ТУРЧАК Л. И. — 2009 г.

Методом численного эксперимента для метеоритных тел формы куба и плитки получены коэффициенты аэродинамического сопротивления, подъемной силы и момента тангажа в зависимости от угла атаки при сверхзвуковом обтекании. Показано, что при движении в атмосфере статически устойчивы такие ориентации тела относительно набегающего потока, при которых его лобовая часть совпадает с гранью наибольшей площади.

МЁЛЬМАН Д. — 2009 г.

В работе обсуждаются и кратко суммируются результаты космических экспедиций по прямому изучению комет, а также и выявленные для лучшего понимания свойств кометных ядер текущие проблемы, в особенности в свете гипотезы зарождения комет в протопланетном диске. Основной вывод работы – мы еще весьма далеки от полного понимания феномена комет. В этой области имеется широкое поле для дальнейших исследований. Описаны наиболее существенные проблемы и отмечены их новые аспекты.

БРЮНО А. Д., ВАРИН В. П. — 2009 г.

Плоская круговая ограниченная задача трех тел имеет бесконечно много семейств симметричных периодических решений (СПР). Среди натуральных семейств СПР имеются семейства, которые при изменении параметра замыкаются на себя. Эти семейства сохраняют свойство замкнутости при всех допустимых значениях массового параметра . Однако существует и другой тип замкнутых семейств СПР, которые существуют только в ограниченных интервалах значений и образуются в результате самобифуркаций некоторых семейств СПР. Этот тип семейств СПР мало изучен. В данной работе описан начальный участок бесконечного каскада самобифуркаций натурального семейства i (4 бифуркации). Указаны также другие замкнутые семейства СПР, известные к настоящему времени.

КУЗНЕЦОВ Э. Д., ХОЛШЕВНИКОВ К. В. — 2009 г.

Методом осреднения исследована устойчивость по Лагранжу двупланетных систем Солнце–Юпитер–Сатурн и 47 UMa на интервале времени 106 лет. При увеличении масс Юпитера и Сатурна в 19 раз возможны тесные сближения этих планет. Исследование устойчивости по Лагранжу при последовательном увеличении масс позволяет получить верхнюю оценку возможных масс внесолнечных планет. В планетной системе 47 UMa тесные сближения возможны при увеличении минимальных масс в 38 раз. Сближения обнаруживаются при анализе оскулирующих элементов, в средних элементах сближений нет. Изучены резонансные свойства шести внесолнечных двупланетных систем, в которых внешняя планета менее массивна, чем внутренняя. Значения больших полуосей орбит планет в системах HD 82943 и HD 73526 лежат в зоне узкого резонанса, в системах 47 UMa, Ara, HD 108874 – в области широкого резонанса. В системе HD 12661 резонансов низкого порядка не обнаружено.

АЛЕШКИНА Е. Ю. — 2009 г.

Осуществлено численное исследование хаотического вращения крупных спутников планет перед захватом в синхронный спин-орбитальный резонанс с учетом приливного трения. Проведено моделирование вращательной динамики в эпоху захвата в синхронный резонанс семи крупных спутников с диаметром более 1000 км и известными инерциальными параметрами (Ио, Европы, Ганимеда, Каллисто (J1-J4), Тефии (S3), Япета (S8) и Ариэля (U1)). Все эти спутники имеют малую динамическую асимметрию. Рассматривается плоский случай, при котором ось вращения спутника ортогональна плоскости орбиты. Спутники, обладающие первоначальным быстрым вращением, в процессе приливной эволюции проходят через ряд различных резонансных состояний. При этом существует вероятность их захвата в эти состояния. Проведенные в настоящей работе численные эксперименты показали, что при относительно большом произволе в выборе начальных условий спутники в ходе приливной эволюции их вращательного движения проходят, не задерживаясь, через области резонансов 5 : 2, 2 : 1, 3 : 2 в фазовом пространстве и захватываются в резонанс 1 : 1. Получена оценка времени приливного торможения теоретически и на основе численного эксперимента.

БАТХИН А. Б., БАТХИНА Н. В. — 2009 г.

Многие современные космические проекты требуют для своей реализации знания орбит, обладающих определенными свойствами. Большая часть этих проектов предполагает движение космического аппарата в окрестности небесного тела, которое, в свою очередь, движется в поле Солнца или другого массивного небесного тела. Хорошим приближением такой ситуации является задача Хилла. Данная работа посвящена изучению семейств пространственных периодических решений трехмерной задачи Хилла. Эта задача является неинтегрируемой, поэтому исследование периодических решений осуществляется численно. Применяется теория периодических решений второго рода по Пуанкаре, а в качестве порождающих решений используются либо плоские орбиты, либо вертикальные ударные.

ИВАНОВА А. В., ЧЕРНЫЙ Г. Ф., ШУЛЬМАН Л. М. — 2009 г.

Важной причиной активации и развития активных процессов на поверхности кометного ядра является прямое солнечное излучение, которое освещает отдельную часть поверхности, не экранированной пылью. Интенсивность солнечной радиации возле поверхности кометного ядра зависит от толщины пылевого облака над активной областью. При заметных изменениях размеров пылевого облака интенсивность становится существенной функцией от времени. В работе рассмотрено нелинейное уравнение переноса излучения сквозь пылевое облако, растущее навстречу световому фронту с постоянной скоростью. Найден ход интенсивности прямого излучения Солнца вдоль пылевого выброса (джета) из активного участка на поверхности кометного ядра. Для сравнения было найдено решение линейного уравнения переноса излучения для этой задачи. Оказалось, что решение рассмотренной задачи в линейном приближении приводит к заметной потере количества прямого излучения, участвующего в формировании пылевого джета. Эта потеря сравнима с интенсивностью солнечного излучения, падающего на активный участок кометного ядра после рассеяния в атмосфере кометы.

БИБРИНГ Ж.-П., ЕВДОКИМОВА Н. А., КОРАБЛЕВ О. И., КУЗЬМИН Р. О., РОДИН А. В., ФЕДОРОВА А. А. — 2009 г.

Приводятся результаты анализа спектральных наблюдений Марса, выполненных картирующим спектрометром OMEGA с борта КА Mars Express. При анализе использованы данные одного из каналов спектрометра, работающего в ближнем ИК-диапазоне спектра (0.93–2.69 мкм). Этот диапазон включает характерные полосы поглощения как конденсированных фаз воды (лед и иней), так и связанной воды, содержащейся в гидратированных минералах марсианского грунта. По полосе 1.93 мкм, являющейся специфическим индикатором таких минералов, построены глобальные карты индекса связанной воды. Они показывают заметную зависимость величины индекса от широты: наибольшие значения индекса относятся к высоким широтам (>60°), а в направлении к экватору величины индекса постепенно уменьшаются. Сезонные вариации значений спектрального индекса по полосе 1.93 мкм связаны с процессами гидратации/дегидратации водосодержащих минералов при изменении температуры грунта и относительной влажности в приповерхностном слое атмосферы. Эволюция спектральных особенностей полос поглощения водяного льда (1.2 и 1.5 мкм) в зависимости от сезона свидетельствует об изменениях микроструктуры поверхностного слоя северной полярной шапки под воздействием процессов сублимационной перекристаллизации ледяного покрова. Пространственная картина расположения областей, в которых укрупнение микроструктуры льда происходит наиболее быстро, могла сформироваться под влиянием стационарных атмосферных волн.

КОЛЕСНИЧЕНКО А. В., МАРОВ М. Я. — 2009 г.

В рамках основной проблемы космогонии, связанной с реконструированием солнечного протопланетного диска на самых ранних этапах его существования, сформулирована в приближении одножидкостной магнитной гидродинамики замкнутая система МГД-уравнений масштаба среднего движения, предназначенная для постановки и численного решения различных задач по взаимосогласованному моделированию структуры и эволюции диска и связанной с ним короны. Проанализировано влияние на формирование структуры диска как осесимметричного магнитного поля прото-Солнца, так и крупномасштабного поля, порождаемого механизмом турбулентного динамо. Разработан новый подход к моделированию коэффициентов турбулентного переноса в слабо ионизованном диске, позволяющий учитывать эффекты обратного влияния сгенерированного магнитного поля и процессов конвективного переноса тепла на развитие турбулентности в стратифицированном слое конечной толщины и, тем самым, отойти от широко используемого в астрофизической литературе -формализма Шакуры и Сюняева. Обсуждается математическая модель тонкого (но оптически толстого) некеплеровского диска, учитывающая диссипацию турбулентности за счет кинематической и магнитной вязкости, непрозрачность среды, наличие аккреции из окружающего пространства, воздействие турбулентного -динамо на генерацию магнитного поля, магнитное силовое и энергетическое взаимодействие между диском и его короной и т.п. Предпринятое исследование является продолжением стохастико-термодинамического подхода к описанию турбулентности астро-геофизических систем, развиваемого авторами в серии работ (Колесниченко, 2000; 2001; 2003; 2004; 2005; Колесниченко, Маров, 2006; 2007; 2008; Marov, Kolesnichenko, 2002; 2006).

ВЕЛИКОДСКИЙ Ю. И., ГЕРАСИМЕНКО С. Ю., КАЙДАШ В. Г., КОРОХИН В. В., ОПАНАСЕНКО Н. В., ШКУРАТОВ Ю. Г. — 2009 г.

В течение двух лунаций на Майданакской высокогорной обсерватории (Узбекистан) выполнена телескопическая съемка видимого полушария Луны с использованием цифровых камер на базе КМОП-детекторов. С помощью метода фазовых отношений для длины волны 0.52 мкм выполнено картирование наклона крутизны фазовой функции лунной поверхности для различных диапазонов фазовых углов. Показано, что при последовательном уменьшении фазового угла корреляция наклона фазовой функции с альбедо исчезает, а затем и меняет знак при малых фазовых углах.

ВЕЛИКОДСКИЙ Ю. И., КАЙДАШ В. Г., КОРОХИН В. В., ОПАНАСЕНКО А. Н., ОПАНАСЕНКО Н. В., ШКУРАТОВ Ю. Г. — 2009 г.

Представлены изображения участка юго-западной части диска Луны, передающие распределения параметров отрицательной поляризации света, рассеянного ее поверхностью. Распределения величины минимума отрицательной поляризации, Pmin, угла инверсии, inv, и поляриметрического наклона в точке инверсии, h, существенно отличаются от альбедного изображения. Это говорит о том, что поляриметрия дает независимую информацию о структуре и оптических свойствах лунного реголита.

ЦВЕТКОВ А. Г., ШЕМАТОВИЧ В. И. — 2009 г.

Проведено численное исследование формирования молекулярного водорода на поверхности межзвездных пылевых частиц. В последнее время в астрохимии образования водорода используются различные стохастические методы (аналоговые методы Монте-Карло, прямое решение химического управляющего уравнения, случайные блуждания с непрерывным временем и т.д.), однако вычислительная эффективность этих подходов обычно невысока из-за завышенных требований к вычислительным ресурсам (Herbst, Shematovich, 2003). В данной работе представлена кинетическая версия метода Монте-Карло, построенная на методе расщепления по физическим процессам. Соответственно, каждый из основных физических процессов – адсорбция атомов водорода на поверхность, тепловая диффузия, образование молекул водорода и десорбция водорода с поверхности – рассматриваются как независимые случайные процессы марковского типа и моделируются с использованием стохастических алгоритмов. Данная численная модель обладает высокой вычислительной эффективностью, позволяя проводить расчеты на модельных поверхностях с числом активных центров до 106, что соответствует межзвездным пылинкам с диаметрами вплоть до 0.4 мкм. Проведены тестовые расчеты эффективности образования молекул водорода на двух моделях поверхности межзвездных пылевых частиц – однородные поверхности из оливина и аморфного углерода, и подтверждено, что в условиях диффузных молекулярных облаков эффективное образование молекул водорода возможно лишь в узком интервале температур пылевых частиц. Проведено сравнение с результатами расчетов других авторов.

КОЧЕТОВА О. М., ЧЕРНЕТЕНКО Ю. А., ШОР В. А. — 2009 г.

Ближайшее по времени тесное сближение потенциально опасного астероида Апофис с Землей произойдет 13 апреля 2029 г., когда его минимальное расстояние от Земли составит около 38 000 км. Тесное сближение двух тел вызовет существенное преобразование орбиты астероида. Величина возмущений зависит от минимального расстояния между телами во время сближения. Среди возможных трансформаций орбиты имеются такие, которые приводят к новым опасным сближениям и даже вероятным столкновениям Апофиса с Землей, начиная с 2036 г. В настоящее время известны по крайней мере четыре определения орбиты Апофиса с использованием имеющихся радарных и большей части оптических наблюдений. В процессе получения этих решений различались процедуры взвешивания условных уравнений и модели движения астероида. Представляет значительный интерес сравнение найденных параметров орбит и оценок их точности, поскольку из небольших различий в их значениях проистекают существенные различия в прогнозе движения Апофиса после 2029 г. и в дальнейшем. В работе показано, что оценки вероятности столкновения Апофиса с Землей в 2036 г. согласно различным решениям отличаются на несколько порядков. Влияние не учитываемых в моделях движения факторов еще более увеличивает неопределенность прогноза движения на период после 2029 г. Уточнение прогноза может быть достигнуто в результате выполнения новых оптических наблюдений и, в большей степени, серий радиолокационных наблюдений астероида в 2013 г. и 2020–2021 гг. или же в результате обработки радиосигналов передатчика, доставленного на поверхность Апофиса или на орбиту его искусственного спутника, как это было предложено в ряде работ.

ВЕРЕЩАГИНА И. А., ГОРШАНОВ Д. Л., ДЕВЯТКИН А. В., ПАПУШЕВ П. Г. — 2009 г.

Приводятся результаты фотометрических наблюдений астероидов (87) Сильвия, 2006 VV2, (90) Антиопа и (39) Летиция в 2006–2008 гг. Для каждого объекта рассматриваются особенности полученных кривых блеска. В частности, для астероида (87) Сильвия выявляются возможные взаимные явления, происходящие в данной тройной системе. Астероид 2006 VV2 проявляет сильную зависимость формы кривой блеска от цвета фильтра, что говорит о присутствии неоднородностей на его поверхности. Кроме того, для данного астероида был получен неизвестный до сих пор период изменения блеска продолжительностью около трех суток. Для двойного астероида (90) Антиопа была замечена сильная зависимость его блеска от фазового угла, что может говорить об очень сплюснутой форме компонентов. Значительные изменения со временем формы кривой блеска астероида (39) Летиция могут свидетельствовать либо о его сложной форме, либо о его двойственности.

АВДЮШЕВ В. А. — 2009 г.

Предлагается метод типа Монте-Карло для моделирования возможных значений параметров в обратных задачах орбитальной динамики для сильно нелинейных случаев. Метод основан на имитации статистики Фишера, используемой для определения доверительной области, и реализуется путем многократного решения нелинейной задачи наименьших квадратов при различных выборках моделируемых наблюдений, получаемых путем соответствующих случайных вариаций.

КОРОТКОВ П. Ф. — 2009 г.

На больших расстояниях воздушные волны, вызванные падением крупных метеоритов или мощных взрывов, из-за поглощения и рассеяния высоких частот в земной атмосфере превращаются в цуг инфразвуковых колебаний, которые распространяются очень далеко благодаря наличию в атмосфере звуковых каналов. При приближении к антиподу амплитуда инфразвуковых колебаний сильно возрастает и нелинейные эффекты могут привести к образованию ударной волны, т.е. к еще одному взрыву. В работе получено условие, при котором возможно такое явление. Были рассмотрены инфразвуковые волны, вызванные падением Тунгусского метеорита, и волны от самых больших ядерных взрывов.

СОКОЛОВ Л. Л., ЭСКИН Б. Б. — 2009 г.

В рамках ограниченной задачи трех тел исследуются возможные орбиты экзопланеты малой массы в системе с массивной экзопланетой на эллиптической орбите. Ищутся возможные квазикруговые орбиты. Обсуждается зависимость эффекта Кодзаи–Лидова (резонанса Кодзаи) от эксцентриситета орбиты массивной планеты. Рассматривается влияние соизмеримостей средних движений на величину колебаний эксцентриситета.

СОКОЛОВ В. Г. — 2009 г.

Определены границы областей голоморфности координат невозмущенного эллиптического движения относительно эксцентриситетов планетных орбит для случаев использования в качестве независимой переменной любой из пяти аномалий одной из планет: эксцентрической, истинной, тангенциальной и двух взаимных аномалий, предложенных М.Ф. Субботиным. Полученные уравнения обобщают известные уравнения границы области голоморфности координат, когда независимой переменной является время, и определяют бисимметричные овалы, размеры и форма которых зависят от эксцентриситетов и отношения средних движений планет. Установлено, что наибольшие области голоморфности получаются при использовании тангенциальной и одной из взаимных аномалий Субботина. Найдена функция, конформно отображающая области голоморфности на внутренность единичного круга. Показано, что использование в качестве независимой переменной любой из аномалий внешней планеты может привести к существенному уменьшению области голоморфности координат внутренней планеты, при котором аналитическое продолжение исходного степенного ряда с центром в начале координат комплексной плоскости становится невозможным.

ТОМАНОВ В. П. — 2009 г.

ИВАШКИН В. В., СТИХНО К. А. — 2009 г.

В настоящее время существует некоторая положительная вероятность столкновения астероида Апофис с Землей в 2036 г. В работе исследуется задача предупреждения этого столкновения с помощью коррекции орбиты астероида. Исследуются характеристики импульсной коррекции, а также возможности ее реализации с помощью ударно-кинетического и ядерного воздействий. Сделано сравнение импульсных и слабых воздействий. Отмечено, что слабые воздействия с медленным изменением орбиты астероида могут оказаться более удобными в силу потенциально большей точности коррекции. В работе анализируются характеристики гравитационного воздействия на астероид с помощью специального космического аппарата (КА), удерживаемого управляющими реактивными двигателями в некоторой точке пространства вблизи астероида и оказывающего гравитационное возмущение на движение Апофиса. Изучается изменение перигейного расстояния орбиты Апофиса в 2036 г. и расход массы КА в зависимости от длительности воздействия, массы КА, его расстояния до астероида, времени начала коррекции, скорости истечения струи двигателей КА.