научный журнал по космическим исследованиям Космические исследования ISSN: 0023-4206

ЛАЗУТИН Л.Л., ЛОГАЧЕВ Ю.И. — 2012 г.

В 1964 г. при полетах спутников ЭЛЕКТРОН в магнитосфере Земли были зарегистрированы узкие пояса энергичных электронов (Ее 6 МэВ) на L 2.75. Такие же образования приблизительно на тех же магнитных оболочках были обнаружены в 2004 гг. спутниками Земли КОРОНАС-Ф и SERVIS-1. Проводится сравнение результатов этих экспериментов. Показано, что дополнительные узкие пояса энергичных электронов возникают после интенсивных магнитных бурь (Dst > 100 нТл), в наших случаях имевших двойную-тройную структуру. Время жизни этих поясов составляет несколько месяцев, их исчезновение носило постепенный характер. Полученные результаты, разнесенные по времени на 40 лет, говорят о постоянстве источников частиц радиационных поясов Земли и протекающих в магнитосфере процессов, что обеспечивает не только существование самих поясов радиации, но и повторяемость различных экзотических явлений в поясах, подобных поясу энергичных электронов на внутренних магнитных оболочках.

ШАЛИМОВ С.Л. — 2012 г.

Показано, что происхождение аномальных амплитуд УНЧ/КНЧ сигналов в верхней ионосфере над грозовыми разрядами может быть обусловлено существованием областей высокоионизованной плазмы в нижней ионосфере. Переменный ток электромагнитного импульса молнии может генерировать в области высокоионизованной плазмы, созданной в нижней ионосфере из-за воздействия грозовых разрядов, магнитогидродинамические волны, которые распространяются в верхнюю ионосферу. На основе предложенной модели получены оценки амплитуды и длительности альвеновской моды, распространяющейся в верхнюю ионосферу, которые согласуются с измерениями в ракетных экспериментах над грозами.

УЛЫБЫШЕВ Ю.П. — 2012 г.

Представлены приближенные численные методы оптимизации многовитковых некомпланарных межорбитальных перелетов космических аппаратов с малой тягой. Используется линейное представление производных краевых параметров в окрестности опорной траектории с ее дискретизацией на малые сегменты и введение для каждого из них множеств псевдоимпульсов, представляющих возможные направления вектора тяги. Для решения существенно нелинейных задач используется итеративный процесс по уточнению опорной траектории. На каждой итерации решается задача линейного программирования высокой размерности, в которой краевые условия представлены в виде линейного матричного уравнения. Рассматриваются интервальные ограничения в виде запретов для работы двигательной установки на теневых участках орбиты и циклические ограничения, а также ограничения по суммарной продолжительности маневров на определенных участках траектории. Приводятся результаты сравнения с решениями полученными другими методами и примеры, иллюстрирующие сходимость итерационных процессов. Рассмотрены оптимизация траекторий выведения КА на геостационарную орбиты и траекторий некомпланарного перелета с низкой на высокоэллиптическую орбиту “Молния” при ограничениях.

АНДРИАНОВ А.А., ГИРИН И.А., ИСАЕВ Е.А., КОСТЕНКО В.И., ЛИХАЧЕВ С.Ф., ПИМАКОВ А.С., СЕЛИВЕРСТОВ С.И., ФЕДОРОВ Н.А., ШАЦКАЯ М.В. — 2012 г.

ДЕНИСОВ А.Н., КУЗНЕЦОВ Н.В., НЫММИК Р.А., ПАНАСЮК М.И., СОБОЛЕВСКИЙ Н.М. — 2012 г.

Обсуждается проблема оценки радиационного риска для человека на Луне с учетом вероятностного характера появления солнечных событий. Выполнены расчеты ожидаемых значений среднетканевой эквивалентной дозы, которые создают потоки частиц ГКЛ и СКЛ на поверхности Луны за защитным экраном при разной продолжительности лунных экспедиций.

КРЕЙСМАН Б.Б. — 2012 г.

В рамках круговой ограниченной задачи трех тел рассматривается семейство обратных периодических орбит вокруг обоих притягивающих тел (семейство Егорова) и порождаемые им при резонансах 1/1, 2/1 и 3/1 семейства пространственных орбит в системах Солнце–Земля и Земля–Луна. Исследуется их связь с семействами, порожденными орбитами вокруг точек либрации L1, L2 и L3. Одно из семейств содержит периодические решения, перспективные как орбиты космического радиотелескопа проекта “Миллиметрон”.

ГРИЦЕВИЧ М.И., СТУЛОВ B.П., ТУРЧАК Л.И. — 2012 г.

Дано описание возможных последствий столкновений природных космических тел с атмосферой и поверхностью Земли. Методической основой классификации последствий служит решение уравнений метеорной физики, характеризующее траекторию тела в атмосфере, а именно, зависимость скорости и массы тела от высоты полета. Решение зависит от двух безразмерных параметров, определяющих высоту торможения и роль уноса массы метеорного тела при его движении в атмосфере. В зависимости от величин этих параметров степень воздействия на поверхность планеты значительно изменяется. В частности, получены условия образования кратеров и выпадения метеоритов на поверхность планеты. Результаты представлены в простой аналитической форме. Они вполне соответствуют приведенным в статье реальным событиям. Даны рекомендации по дальнейшему исследованию важной проблемы взаимодействия космических тел с планетными атмосферами.

ПИЛИПЕНКО В.А., ПОЛОЗОВА Т.Л., ЭНГЕБРЕТСОН М. — 2012 г.

Представлены результаты наблюдения ионно-циклотронных волн на спутниках ST-5 в верхней ионосфере (высоты от нескольких сотен до тысяч км). В этом проекте три идентичных микро-спутника находились на практически одинаковых орбитах с разносом от первых тысяч км до сотен км между ними в течение 3 месяцев в 2006 г. Все зарегистрированные на 2–3 аппаратах ИЦ волновые пакеты наблюдались при пересечении одной и той широты, что свидетельствует об их узкой локализации по широте, с характерным масштабом от первых десятков до 100 км. Ни в одном событии ИЦ волны не были зарегистрированы с сопоставимыми амплитудами всеми 3 аппаратами. В тоже время, для случаев пролета ST-5 вблизи наземного индукционного магнитометра, всплеску ИЦ волн в верхней ионосфере соответствовало длительное излучение в том же частотном диапазоне на Земле. Это обстоятельство может свидетельствовать о том, что ИЦ неустойчивость развивается не непрерывно, а в пульсирующем режиме с характерным временем до 10 мин. Характерной особенностью поляризационной структуры зарегистрированных поперечно-поляризованных волн является изменение направления вращения при пересечении спутником волновой структуры. Обнаруженные эффекты обсуждаются с точки зрения существующих моделей генерации и волноводного распространения ИЦ волн.

НАРОЕНКОВ С.А., ШУСТОВ Б.М. — 2012 г.

В работе исследованы скорости сближения потенциально-опасных объектов (астероидов и комет) с Землей. Показано, что для подавляющего большинства объектов скорость сближения не превышает 40 км/с. Обсуждается приемлемость этой оценки к проектированию и созданию инструментов для обнаружения опасных небесных тел.

ИГНАТОВ А.И., САЗОНОВ В.В. — 2012 г.

Получены оценки квазистатических микроускорений на искусственном спутнике Земли, предназначенном для проведения космических экспериментов в области микрогравитации. Рассматриваются три рабочих режима вращательного движения спутника: пассивная гравитационная ориентация, орбитальная ориентация и полупассивная гравитационная ориентация. В этих режимах продольная ось спутника направлена вдоль местной вертикали, солнечные батареи лежат в плоскости орбиты. Второй и третий режимы поддерживаются электромеханическими исполнительными органами – двигателями-маховиками или гиродинами. Оценки остаточных микроускорений выполнены с помощью математического моделирования движения спутника относительно центра масс под действием гравитационного и аэродинамического моментов, а также момента, создаваемого гиросистемой. Показано, что все режимы обеспечивают весьма малый уровень квазистатических микроускорений на спутнике и обеспечивают весьма малую область вариации вектора остаточного микроускорения. Полупассивная гравитационная ориентация обеспечивает также ограниченность собственного кинетического момента гиросистемы.

БЕНГИН В.В., ВОЛКОВ А.Н., ЛИШНЕВСКИЙ А.Э., ЛЯГУШИН В.И., НЕЧАЕВ О.Ю., НИКОЛАЕВ И.В., ПАНАСЮК М.И., ПЕТРОВ В.М. — 2012 г.

ЛАЗУТИН Л.Л., ЛОГАЧЕВ Ю.И., МУРАВЬЕВА Е.А., ПЕТРОВ В.Л. — 2012 г.

Во время сильных магнитных бурь в июле и ноябре 2004 г. потоки захваченных частиц, протонов и электронов мэвных энергий в радиационных поясах Земли выросли на порядки и затем уменьшались, оставаясь в течении нескольких месяцев на повышенном уровне. Эти возрастания позволили исследовать процессы релаксации радиационных поясов. Измерения энергичных частиц на низковысотных спутниках КОРОНАС-Ф и SERVIS-1 показали, что предсказания теории о скоростях питч-угловой диффузии выполняются не всегда, давая завышенные или заниженные оценки времени жизни энергичных частиц.

ВАШКОВЬЯК М.А., СОКОЛОВ Л.Л. — 2012 г.

ВЕРШКОВ А.Н., ПЕТРОВСКАЯ М.C. — 2012 г.

Построены ряды сферических функций для производных всех порядков от гравитационного потенциала любого объемного тела, включая Землю, Луну и другие планеты. Эти ряды имеют общую структуру, такую же простую, как и сам потенциал. Они отличаются друг от друга, а также от ряда для потенциала только численными коэффициентами при сферических функциях, степенью нормирующего множителя перед суммой двойного ряда и пределами суммирования. Построенные ряды могут найти применение во многих задачах небесной механики, спутниковой геодезии и космической навигации.

ШИРАПОВ Д.Ш. — 2012 г.

Исследованы связи электрических полей в дневном и ночном секторах полярной ионосфере с индексами магнитной активности авроральной области AL и северной полярной шапки PCN. Установлены, что связи между ними существуют и описываются: а) уравнениями U (кВ) = 27.62 + 21.43PCN c коэффициентом корреляции R = 0.87 и U (кВ) = 4.06 + 49.21PCN – 6.24PCN2 между разностью электрических потенциалов через полярную шапку в дневном секторе U и PCN; б) уравнением регрессии U (кВ) = 23.33 + 0.08|AL| c R = 0.86 между разностью электрических потенциалов через полярную шапку в ночном секторе U и |AL|. Показаны: а) возможность использования индексов AL и PCN для оперативной диагностики мгновенных значений электрических полей в дневном и ночном секторах полярной ионосферы в ходе развития суббури; б) на фазе расширения суббури, вследствие калибровки значений PCN со значениями электрического поля солнечного ветра Esw, индекс PCN не фиксирует вклад западной электроструи, соответственно, и вклад ночного ионосферного электрического поля U контролируемого пересоединением в хвосте магнитосферы.

ПОТАПОВ А.С., РЫЖАКОВА Л.В., ЦЭГМЭД Б. — 2012 г.

Представлены результаты кросскорреляционного анализа, выполненного на основе метода ранговой корреляции по Спирмену, между суточными значениями флюенса энергичных электронов на геосинхронной орбите, интенсивностью наземных и межпланетных ультранизкочастотных (УНЧ) колебаний в диапазоне Рс5 и параметрами солнечного ветра за период 23-го цикла солнечной активности 1996–2006 годов. В качестве наземных данных взяты дневные (с 6 до 18 часов LT) магнитные измерения на двух диаметрально расположенных обсерваториях сети Интермагнет. Потоки электронов с энергией более 2 МэВ измерялись на геосинхронных спутниках GOES. Данные магнитометров и плазменных датчиков, установленных на космических аппаратах ACE и WIND, использовались для анализа параметров солнечного ветра и осцилляций межпланетного магнитного поля (ММП). Получен ряд результатов, высвечивающих роль межпланетных УНЧ волн в процессах генерации магнитосферных колебаний и ускорении энергичных электронов. Среди них высокая и устойчивая корреляция наземных УНЧ колебаний с волнами в солнечном ветре; более тесная связь среднесуточных амплитуд и межпланетных, и наземных колебаний с “завтрашними” значениями скорости солнечного ветра, чем с текущими; корреляция нормированной на напряженность ММП интенсивности УНЧ волн в солнечном ветре с потоками релятивистских электронов в магнитосфере.

КОРОТКИЙ С.А., МАСЛОВ И.А., УГОЛЬНИКОВ О.С. — 2012 г.

Работа основана на фотометрии поверхности Луны во время полного лунного затмения 15.VI.2011 г. По ее данным производится восстановление величины коэффициента аэрозольного ослабления в тропосфере над лимбом Земли для различных длин волн в оптической и ближней инфракрасной области спектра. Результаты анализируются в сравнении с данными предыдущих затмений 2004–2008 гг. Выявлено повышенное содержания аэрозоля в юго-восточной Азии, максимальное для всех наблюдавшихся затмений последних лет. В то же время, связь оптических характеристик затмений и солнечной активности, а также единая широтная зависимость аэрозольного ослабления света, отмечавшиеся ранее, не наблюдаются.

ЗЛЕНКО А.А. — 2012 г.

АСЛАНОВ В.С., ЛЕДКОВ А.С. — 2012 г.

В статье рассматривается механическая система, состоящая из КА, невесомого упругого троса и груза. Исследовано движение КА под действием силы натяжения радиально ориентированного троса. Показано, что колебания упругого троса могут привести к появлению хаотических режимов движения КА. С помощью метода Мельникова получено условие, позволяющее определить меру демпфирования, достаточного для предотвращения этих хаотических режимов. Исследовано влияние массово-геометрических и упругих характеристик системы на вид фазового портрета и величину периодического возмущения, обусловленного колебаниями упругого вертикального троса.

ГОЛИКОВ А.Р. — 2012 г.

Изложены принципы работы численно-аналитической теории THEONA (THEOrie Numerique-Analytique) движения искусственных спутников небесных тел, учитываемые силовые модели и используемые специальные функции. Отмечены возможности применения THEONA в задачах баллистико-навигационного обеспечения. Приведены оценки точности прогнозирования движения спутников Земли для различных классов орбит.