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

ХОЛОСТОВА О.В. — 2008 г.

Рассматривается движение динамически симметричного спутника – твердого тела относительно центра масс в центральном ньютоновском гравитационном поле на эллиптической орбите произвольного эксцентриситета. Известно частное движение спутника, когда его ось симметрии перпендикулярна плоскости орбиты, а сам спутник вращается вокруг этой оси с постоянной угловой скоростью (цилиндрическая прецессия). В предположении, что геометрия масс спутника отвечает тонкой пластинке, проведен нелинейный анализ устойчивости этого движения. При малых значениях эксцентриситета e орбиты исследование проводится аналитически, при произвольных значениях e применяется численный анализ.

АБРАШКИН В.И., КАЗАКОВА А.Е., САЗОНОВ В.В., ЧЕБУКОВ С.Ю. — 2008 г.

Приведены результаты оперативного определения неуправляемого вращательного движения спутника Фотон М-2, находившегося на орбите 31.V.–16.VI.2005 г. Определение выполнялось по данным бортовых измерений вектора угловой скорости. Сеансы измерений проводились один раз в сутки, каждый длился 83 мин. По окончании сеанса полученные данные передавались на Землю и обрабатывались совместно методом наименьших квадратов с помощью интегрирования уравнений движения спутника относительно центра масс. В результате обработки оценивались начальные условия движения во время сеанса и параметры используемой математической модели. Фактическое движение спутника определено для 12 таких сеансов. Полученные результаты уже во время полета дали полное представление о движении спутника. Это движение, начавшись с малой угловой скоростью, постепенно становилось быстрее и через двое суток стало близко к регулярной прецессии Эйлера осесимметричного твердого тела. 14.VI.2005 г. угловая скорость спутника относительно его продольной оси составляла примерно 1.3 град/с, проекция угловой скорости на плоскость, перпендикулярную этой оси, имела модуль около 0.11 град/с. Полученные результаты согласуются с полученными позже более точными результатами обработки данных измерений магнитного поля Земли на том же спутнике и дополняют их в части определения движения на заключительном отрезке полета, когда магнитные измерения не проводились.

ОВЧИННИКОВ М.Ю., ТКАЧЕВ С.С. — 2008 г.

Изложен способ определения относительной скорости движения двух спутников в начальный момент времени по результатам измерений системы NORAD. Показано, что определение относительного начального положения приводит к неудовлетворительной точности. Изложенный способ применяется к определению скорость отделения первого российского наноспутника TНС-0 от Международной космической станции.

ЧУЧКОВ Е.А., ЩЕРБОВСКИЙ Б.Я. — 2008 г.

Рассмотрены основные условия наблюдения трубчато-петлевых структур ММП на основе экспериментальных данных по исследованиям потоков протонов солнечных космических лучей в межпланетной среде. Сделаны оценки времени жизни таких структур при исчезновении их источников на Солнце.

ПЕТУХОВ В.Г. — 2008 г.

Рассматривается задача оптимизации межпланетных траекторий КА с идеально-регулируемым двигателем малой тяги. При использовании принципа максимума определение оптимальной траектории сводится к решению двухточечной краевой задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Для решения такой краевой задачи используется метод продолжения по параметру, с помощью которого проводится формальная редукция краевой задачи к задаче Коши. Рассматриваются различные варианты метода продолжения, в том числе метод продолжения по гравитационному параметру, позволяющий находить экстремальные траектории с заданной угловой дальностью. Обсуждаются вопросы численной реализации метода продолжения и приводятся численные примеры его использования для решения задач оптимизации межпланетных траекторий.

УЛЫБЫШЕВ Ю.П. — 2008 г.

Представлены приближенные численные методы оптимизации траекторий сближения КА с использованием алгоритмов внутренней точки для задач линейного программирования высокой размерности (десятки–сотни тысяч переменных). Основу методов составляют дискретизация траектории на малые сегменты, в которых допускается проведение маневров, и введение для всех сегментов множеств псевдоимпульсов, определяющих возможные направления вектора тяги КА. Терминальные условия представляются в форме линейного матричного уравнения. Матричное неравенство для сумм характеристических скоростей псевдоимпульсов на каждом сегменте используется для преобразования к форме линейного программирования. Рассмотрены траектории сближения КА в окрестности круговых орбит с использованием многорежимных двигательных установок (в т.ч. с малой тягой) и наличием краевых условий во внутренних точках и ограничений по времени работы двигательной установки на отдельных участках траектории.

СМУЛЬСКИЙ И.И. — 2008 г.

Применяется высокоточный метод расчета гравитационных взаимодействий для определения оптимальной траектории. Рассмотрен ряд задач необходимых для определения оптимальных параметров при старте аппарата и при его прохождении вблизи небесных тел. Численным интегрированием уравнений пассивного движения аппарата и движений планет, Луны и Солнца определялись траектории аппарата. Подбором начальных условий определена оптимальная траектория аппарата при приближении его к Солнцу.

ПРАДО А. Ф. Б. ДЕ А., СУХАНОВ А.А. — 2008 г.

Данная статья завершает исследование оптимальных перелетов с ограничениями на направление тяги, начатое в [1]. Рассматриваются линейные неоднородные и однородные ограничения на направление тяги, заданные равенствами или неравенствами, а также смешанные ограничения. Приводятся примеры ограничений. Для нахождения оптимального перелета при линейных ограничениях на направление тяги применяется модифицированный метод транспортирующей траектории. Этот метод также дает достаточное условие возможности перелета при заданном ограничении на направление тяги. Рассматривается численный пример, в котором анализируется расход рабочего тела при перелете с ограничениями и без ограничений.

ПРАДО А. Ф. Б. ДЕ А., СУХАНОВ А.А. — 2008 г.

Рассматриваются перелеты с малой тягой в произвольном поле сил. Для оптимизации перелетов используется модифицированный метод транспортирующей траектории [1–4]. Основным препятствием на пути применения этого метода может оказаться сложность нахождения транспортирующей траектории заданного типа. Эта проблема решается для задачи трех тел в модели движения Хилла. Проводится численный анализ метода на примере перелетов на гало-орбиты вокруг солнечно-земных точек либрации.

КУДРЯВЦЕВ А.О., КУЗНЕЦОВ Э.Д. — 2008 г.

Выполнено исследование особенностей движения экваториальных круговых геосинхронных спутников в окрестностях неустойчивых стационарных точек с долготами 165 и 345°. На фазовой плоскости “долгота подспутниковой точки – большая полуось орбиты” построены карты начальных условий, соответствующих различным типам регулярных движений и квазислучайным решениям. Размеры зон квазислучайных решений лежат в пределах от десятых долей до нескольких градусов по долготе и от сотен метров до нескольких километров по большой полуоси.

ЗАЙЦЕВ В.В., КИСЛЯКОВ А.Г., КИСЛЯКОВА К.Г. — 2008 г.

При исследовании микроволнового излучения активных областей на Солнце впервые обнаружен эффект параметрического резонанса между 5-минутными осцилляциями скорости в солнечной фотосфере и звуковыми колебаниями корональных магнитных петель, модулирующими микроволновое излучение. Эффект проявляется в одновременном возбуждении в корональной магнитной петле колебаний с периодами 5, 10 и 3 мин, которые соответствуют частоте накачки, субгармонике и первой верхней частоте параметрического резонанса. Параметрический резонанс может служить эффективным каналом передачи энергии фотосферных осцилляций в верхние слои солнечной атмосферы. Этот эффект открывает важные перспективы в понимании механизмов нагрева корональной плазмы.

ЗАСТЕНКЕР Г.Н., РЯЗАНЦЕВА М.О. — 2008 г.

В данной работе проводилось исследование турбулентных свойств плазмы солнечного ветра, а именно, перемежаемости флуктуаций потока ионов солнечного ветра в ранее неисследованной области сравнительно высоких частот (0.01–1 Гц). Особое внимание уделено сопоставлению перемежаемости для интервалов наблюдений солнечного ветра, содержащих резкие (короче 10 мин) и большие по амплитуде (более 20%) скачки потока ионов, и для интервалов, не содержащих такие скачки. Получено, что интервалы наблюдений солнечного ветра, содержащие резкие скачки потока, являются существенно более перемежаемыми, чем интервалы спокойного солнечного ветра. Подобное сопоставление позволяет выявить фундаментальную разницу в турбулентных свойствах солнечного ветра в зависимости от наличия или отсутствия резких границ плазменных структур.

ЛАПШИН В.М., ШАЛИМОВ С.Л. — 2008 г.

За 12 месяцев 2003 г. по измерениям на японских магнитных станциях, а также со спутников GPS проведено сопоставление одновременных измерений вариаций трех компонент магнитного поля и полного электронного содержания (ТЕС) в диапазоне периодов планетарных волн. Корреляционный анализ показал присутствие практически синхронных вариаций в указанном диапазоне периодов на наземных магнитометрических станциях и в измерениях ТЕС как во время сильных магнитных возмущений, так и в спокойные периоды. При этом сильные магнитные возмущения можно рассматривать как возможный самостоятельный источник вариаций ионосферы в диапазоне планетарных волн, а сопутствующие ионосферные бури как возможный фактор, изменяющий проводимость плазмы нижней ионосферы. В спокойные периоды корреляция магнитных вариаций и возмущений ТЕС обусловлена непосредственным воздействием атмосферных планетарных волн на нижнюю ионосферу и может быть связана с вариациями ионосферных токов за счет механизма динамо.

РАБИНОВИЧ Б.И. — 2008 г.

PACS: 95.30.Qd

ЯРОШЕВСКИЙ В.А. — 2008 г.

Рассматриваются траектории входа космического аппарата в атмосферу планеты со скоростью, существенно превышающей первую космическую. Основной интерес представляет оценка минимально допустимого значения высоты условного перицентра (перигея – в случае Земли), при котором достигается предельно допустимое значение максимальной перегрузки. Предлагаются полуаналитические формулы, включающие случаи немалых значений максимальной перегрузки.

ГАЛКИН А.А., ГРИШИН Е.А., ИНШИН П.П., ШАРГОРОДСКИЙ В.Д. — 2008 г.

Приведены результаты экспериментов по наблюдению низкоорбитальных космических аппаратов с поверхности земли 600 мм оптическим телескопом Алтайского оптико-лазерного центра. Благодаря использованию блока адаптивной оптики угловое разрешение в получаемых изображениях ограничено дифракцией на приемной апертуре телескопа, что лучше углового разрешения, определяемого турбулентной атмосферой без адаптивной оптики, в 5 10 раз.

КУЗНЕЦОВ Н.В., НИКОЛАЕВА Н.И., ПАНАСЮК М.И. — 2008 г.

В настоящей работе обсуждаются потоки протонов с энергией в интервале от 30 кэВ до 140 МэВ, зарегистрированные приборами на российских спутниках КОРОНАС-Ф и УНИВЕРСИТЕТСКИЙ и на американских спутниках GOES-11 и NOAA-17. С целью оценки достоверности полученных данных выполнено сравнение показаний отдельных энергетических каналов указанных выше приборов между собой. Экспериментальные потоки захваченных протонов сравниваются с потоками, предсказываемыми моделью АР8.

БОБЫЛЕВ А.В., ДЯДЬКИН А.А., КОБЗЕВ В.И., ПОЕДИНОК В.М., РЕШЕТИН А.Г., СУПРУНЕНКО С.Н., ЯРОШЕВСКИЙ В.А. — 2008 г.

Рассматриваются проблемы управления угловым и траекторным движением возвращаемого аппарата Клипер с умеренным гиперзвуковым аэродинамическим качеством, выполненного по схеме “несущий корпус”. В качестве органов управления компоновки используются газодинамические двигатели, разрезной балансировочный щиток и воздушный тормоз.

ТУЧИН А.Г. — 2008 г.

Рассмотрена задача проектирования квазисинхронных орбит КА вокруг Фобоса. Квазисинхронные орбиты – это далекие по отношению к сфере Хилла квазиспутниковые орбиты с обратным направлением вращения в ограниченной задаче трех тел. Орбита должна проходить через заданную точку в заданный момент времени и обладать свойством минимальной удаленности от поверхности Фобоса при каждом прохождении над районом предполагаемой посадки. Уравнения динамики представлены в форме, описывающей орбиту в виде композиции движений по двум дрейфующим эллипсам: внутреннему и внешнему. Центр внешнего эллипса находится на внутреннем эллипсе. Получена формула, связывающая средние значения полуосей внутреннего и внешнего эллипсов. Она использована при построении начального приближения численно проектируемой орбиты, что позволило значительно упростить и ускорить процесс расчета. Приведены полученные в результате вычислений таблицы начальных условий.

ЗАВОРИН А.В., КУШНАРЕВ Д.С., ЛЕБЕДЕВ В.П., МЕДВЕДЕВ А.В., ПОТЕХИН А.П., ШПЫНЕВ Б.Г. — 2008 г.

Дано описание радара некогерентного рассеяния Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук. Описаны, полученные в результате модернизации, новые диагностические возможности. Рассмотрены виды измерений, проводимых с его помощью при исследовании верхней атмосферы Земли и околоземного космического пространства.