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

КОЧУБЕЙ Г.С., ПИСЬМЕННЫЙ Н.И., ТОКМАК Н.А., ШУВАЛОВ В.А. — 2014 г.

Определены пороговые значения годового флюенса атомарного кислорода (FAK 1020 см-2), а также отношения плотности потока энергии вакуумного ультрафиолетового излучения солнечного спектра к плотности потока атомарного кислорода ( v/ AK 8 · 10-15 мДж), характеризующие влияние синергетического эффекта на унос массы полиимидных пленок kapton-H, ПМ-А и ПМ-1Э – конструкционных материалов КА.

МАЗУР Н.Г., ПИЛИПЕНКО В.А., ФЕДОРОВ Е.Н. — 2014 г.

Крупномасштабные тороидальные Рс5 пульсации принято трактовать как альвеновские колебания силовой линии. Их продольная структура хорошо описывается теорией в соответствии с наблюдениями. В то же время продольная структура азимутально-мелкомасштабных полоидальных Рс5 пульсаций практически неизвестна. Эти пульсации связаны с баллонными возмущениями, которые описываются системой зацепленных уравнений для альвеновской и медленной магнитозвуковой (ММЗ) мод. В данной работе для описания равновесной плазменной конфигурации в неоднородной магнитосферной плазме конечного давления в криволинейном магнитном поле использована модель Фойгта. Для этой модели рассчитаны спектральные характеристики и пространственная структура собственных баллонных мод. Модельные расчеты показывают возможность образования разных продольных масштабов для поперечной и продольной магнитных компонент колебаний вблизи вершины силовой линии.

АНТОНОВ В.М., БОЯРИНЦЕВ Э.Л., ЗАХАРОВ Ю.П., МЕЛЕХОВ А.В., ПОНОМАРЕНКО А.Г., ПОСУХ В.Г., ШАЙХИСЛАМОВ И.Ф. — 2014 г.

В работе приводятся результаты лабораторного эксперимента по моделированию магнитосферного генератора продольных токов и трансполярного потенциала Земли в отсутствии межпланетного магнитного поля. Измерение полного продольного тока в режиме короткого замыкания генератора и трансполярного потенциала в режиме разрыва цепи позволили определить внутренне сопротивление генератора. Предложена модель, которая объясняет ток насыщения и внутреннее сопротивление обратной связью между продольным током и фланговым движения плазмы. Эта связь описывается через эффективное сопротивление, пропорциональное скорости потока и отношению ширины пограничного слоя к размеру магнитосферы. Для условий эксперимента расчетное сопротивление генератора оказалось в хорошем соответствии измеренной величине. Оценки для магнитосферы Земли показывают, что внутреннее сопротивление МГД генератора в пограничном слое обычно намного меньше, чем обратная интегральная проводимость ионосферы.

ВАСИЛЬКОВ В.И., ВОЙЦИК П.А., ЖЕКАНИС Г.В., КОВАЛЕВ Ю.А., КУТЬКИН А.М., ЛИСАКОВ М.М., НИЖЕЛЬСКИЙ Н.А., НИКОЛАЕВ Н.Я., ПОПОВ М.В., СОГЛАСНОВ В.А., ЦЫБУЛЕВ П.Г. — 2014 г.

Приведены результаты большого количества антенных радиометрических измерений в диапазонах 92, 18, 6.2, 1.35 и (1.7–1.2) см по данным штатной телеметрической системы космического аппарата Спектр-Р. Использовались как специальные сеансы наблюдений калибровочных объектов в режиме работы одиночного космического радиотелескопа (КРТ), так и многочисленные наблюдения исследуемых источников в режиме наземно-космического интерферометра. Полученные результаты согласуются с первыми результатами Кардашева и др. (2013): в пределах (10–15)% в диапазонах 92, 18 и 6.2 см и (20–25)% в диапазоне 1.35 см. Измерения в 8 поддиапазонах на длинах волн от 1.7 до 1.2 см показывают, в основном, монотонное возрастание эквивалентной спектральной плотности потока шумового излучения системы (SEFD) с частотой, согласующееся с расчетными оценками в обсуждаемой модели. Чувствительность наземно-космического интерферометра в 5 поддиапазонах на длинах волн от 1.35 до 1.7 см может быть до полутора раз выше, а в 3-х поддиапазонах от 1.35 до 1.2 см – до полутора раз ниже, чем в диапазоне 1.35 см. Вклад КРТ в чувствительность интерферометра, пропорциональный корню квадратному из SEFD, близок к проектному в диапазонах 92 и 18 см и уменьшает проектную чувствительность примерно в 1.5 и 2 раза в диапазонах 6.2 и 1.35 см, соответственно. Эти отличия реализованных значений от проектных не существенно повлияли на выполнение научной программы.

КАРДАШЕВ Н.С., КРЕЙСМАН Б.Б., ПОГОДИН А.В., ПОНОМАРЕВ Ю.Н., ФИЛИППОВА Е.Н., ШЕЙХЕТ А.И. — 2014 г.

Для решения задач миссии “РадиоАстрон” была спроектирована орбита с высоким апогеем и периодом обращения спутника вокруг Земли в среднем 8.5 сут, которая эволюционирует вследствие гравитационного возмущения от Луны и Солнца. Перигей такой орбиты изменяется в пределах 7.5–70 тысяч километров, апогей – в пределах 270–333 тысяч километров. Основная эволюция орбиты состоит во вращении ее плоскости вокруг линии апсид. Нормаль к плоскости орбиты прочерчивает на небесной сфере в течении трех лет овал с большой осью около 150° и малой осью около 45°.

ЯХНИН А.Г., ЯХНИНА Т.А. — 2014 г.

По данным спутников NOAA рассмотрены особенности динамики высыпаний энергичных протонов к экватору от изотропной границы во время геомагнитной бури. В дополнение к двум известным типам высыпаний протонов выделен новый, третий тип высыпаний, наблюдающийся на дневной стороне на относительно высоких широтах. Высказано предположение, что высыпания третьего типа в дневном секторе связаны с развитием ионно-циклотронной неустойчивости. Поперечная анизотропия энергичных протонов, необходимая для развития неустойчивости обусловлена, вероятно, расщеплением дрейфовых оболочек. Все три типа высыпаний имеют различные области генерации и различную временную динамику во время бури. Максимальная интенсивность высыпаний имеет место в вечернем секторе во время главной фазы бури. На восстановительной фазе бури основные потери протонов кольцевого тока обеспечивают высыпания в дневном и утреннем секторах.

БАРХАТОВ Н.А., ВИНОГРАДОВ А.Б., РЕВУНОВА Е.А. — 2014 г.

Работа посвящена анализу причин сезонной зависимости геомагнитной активности с учетом ориентации крупномасштабных плазменных структур солнечного ветра, типа магнитных облаков. Обращено внимание на вклад магнитных облаков разной ориентации в периоды равноденствия и солнцестояния. Установлено, что в периоды равноденствия геомагнитная активность увеличивается за счет выбросов с небольшими углами наклона оси к плоскости эклиптики, наиболее часто регистрируемых в околоземном пространстве. В периоды солнцестояния такие облака являются не геоэффективными структурами, вследствие уменьшения значения проекции магнитного поля оси облака на магнитный диполь Земли в такие интервалы, что отражается в снижении уровня геомагнитной активности летом и зимой.

ВОЙНАКОВ С.М., ВЬЮНИЦКАЯ Т.Б., ДОБРЫНИН Д.А., КАМАЛЬДИНОВА Р.А., ЛИСАКОВ М.М., РЯБОГИН Н.В., СОКОЛОВ В.Н., СОСНОВЦЕВ В.В., СЫРОВ А.С., ФИЛИППОВА Е.Н., ШАТСКИЙ М.А. — 2014 г.

В работе представлены оценки погрешностей наведения и поддержания ориентации Спектр-Р по данным астродатчиков и гироскопического измерителя вектора угловой скорости, проведено сравнение расчетных значений с наблюдаемыми. Показано, что достигаемая точность наведения значительно превышает требуемую и не зависит от количества используемых для этого астродатчиков, что параметры стабилизации соответствуют ожидаемым. Описан оригинальный метод обработки юстировочных наблюдений космического радиотелескопа в диапазоне 1.35 см, с помощью которого найдено систематическое отклонение 2.5 его реальной электрической оси от номинального углового положения.

КСАНФОМАЛИТИ Л.В. — 2014 г.

Представлены результаты обработки архивных данных телевизионного эксперимента, выполненного на поверхности планеты аппаратами ВЕНЕРА в 1975 и 1982 гг. В ранее опубликованных работах автор стремился показать все найденные к тому времени разнородные объекты и их свойства. В 2012–14 гг. удалось обнаружить новые группы объектов. Настоящая статья посвящена только одному типу новых находок (условное название “геспы”) и их морфологическим особенностям. Показано, что морфологически подобные объекты, с близкими размерами, от 13 до 25 см, имеющие формы большого опавшего листа или веретена, распространены в районах планеты Венера, разделенных расстояниями в 900 и 4400 км.

ИВАНОВ Д.С., ИВЛЕВ Н.А., КАРПЕНКО С.О., ОВЧИННИКОВ М.Ю., РОЛДУГИН Д.С., ТКАЧЕВ С.С. — 2014 г.

Приведено описание системы ориентации микроспутника Чибис-М. Рассматриваются результаты летных экспериментов по демпфированию начальной угловой скорости с помощью токовых катушек, стабилизации в орбитальной системе координат и ориентации космического аппарата солнечными панелями на Солнце с помощью маховиков. Также исследуется работа алгоритмов определения ориентации спутника на освещенном и теневом участках орбиты. Представлена и проанализирована общая логика работы системы ориентации в автоматическом режиме.

БЕЛОШКУРСКАЯ М.М., ДМИТРИЕВА Н.П., КОРНИЛОВ И.А., КОРНИЛОВА Т.А. — 2014 г.

Одним из главных проявлений взрывной фазы магнитосферной суббури на уровне ионосферы является образование авроральной выпуклости с яркой динамичной дугой на ее полярной границе. При этом область дискретных сияний расширяется не только к полюсу, но и в экваториальном направлении. Движущиеся к экватору дискретные формы сияний образуют динамичную экваториальную границу авроральной выпуклости, смещающуюся вместе с ними. В работе проведено пространственно-временное сопоставление дрейфующих дискретных сияний с инжекциями энергичных частиц на геостационарной орбите. Показано, что большинству наблюдаемых камерами всего неба дрейфующих дискретных структур сияний соответствуют всплески в потоках энергичных частиц на геостационарных спутниках LANL, расположенных в том же секторе MLT. В случаях, когда всплески в потоках частиц отсутствуют, минимальная широта, достигаемая структурами сияний при экваториальном дрейфе, оказывается выше ионосферной проекции геостационарной орбиты. Обсуждается возможная связь дрейфующих дискретных сияний со струйными течениями плазмы в плазменном слое.

БЕЛЯЕВ Б.Б., БЫЧКОВ И.В., ВОРОНОВ В.А., ДРУЖИНИН Э.И., КОЗЛОВ Р.И., ТЕЛЕПНЕВ П.П., УЛЬЯНОВ С.А., УЛЬЯШИН А.И. — 2014 г.

В статье представлена вторая часть результатов поисковых исследований по разработке комбинированной системы высокоточной стабилизации оптического телескопа для проектируемой международной обсерватории “Спектр-УФ” [1]. Описана новая модификация строгого метода синтеза нелинейных непрерывно-дискретных систем стабилизации с неопределенностями, основанного на минимизации гарантированной оценки точности, вычисляемой с помощью векторных функций Ляпунова. С использованием этого метода проведен синтез параметров обратной связи в режиме точной инерциальной стабилизации оптической оси телескопа с учетом нежесткости конструкции, квантований сигналов по времени и уровню, ошибок измерителей ориентации, погрешностей и ограниченности управляющих моментов исполнительных двигателей-маховиков. Приводятся результаты численных экспериментов, демонстрирующих качество синтезированной системы.

ВИНОГРАДОВ И.С., ГОНЧАРОВ К.А., ПРИВЕЗЕНЦЕВ А.С., ТУЛИН Д.В., ШАБАРЧИН А.Ф. — 2014 г.

Представлены результаты разработки системы обеспечения теплового режима бортового комплекса научной аппаратуры космического радиотелескопа изделия Спектр-Р. Представлена структура системы обеспечения теплового режима, которая содержит комплекс автономных систем конструктивных составляющих радиотелескопа. Даны схемы, состав агрегатов и рассмотрены основные принципы работы автономных систем обеспечения теплового режима радиотелескопа.

СМИРНОВ Е.А., ТИМОШКОВА Е.И. — 2014 г.

Астероид 99942 Апофис является одним из наиболее опасных ныне известных астероидов, сближающихся с Землей. В данной работе на примере астероида Апофис оценивается погрешность прогнозирования его движения с помощью нескольких интеграторов на временном интервале с 2012 г. по 2029 г. Оценивалась величина минимального расстояния между центром Земли и Апофисом на момент сближения 13.IV.2029 года и ее погрешность. Показано, что эта погрешность для разных интеграторов по порядку величин сравнима с влиянием некоторых составляющих динамической модели движения таких, например, как влияние гармоник гравитационного поля Земли, солнечного давления, эффекта Ярковского и других.

МУРТАЗИН Р.Ф. — 2014 г.

Рассматривается вопросы уменьшения продолжительности автономного полета космического аппарата до стыковки с орбитальной станцией. Современные КА должны стыковаться с МКС при произвольном начальном фазовом угле, поэтому сближение российских КА Союз-ТМА с МКС выполняется за двое суток. В работе предлагаются к рассмотрению несколько новых схем полета с существенно меньшей продолжительностью. Приведены результаты моделирования разработанных схем сближения и рассмотрены выходы из нештатных ситуаций.

ДАНХЭМ Д.У., НАЗИРОВ Р.Р., ФЕДОРЕНКО А.Н., ЧУМАЧЕНКО Е.Н. — 2014 г.

Исследуется возможность применения солнечных парусов на орбите Земли. Оцениваются характерные параметры солнечного паруса состоящего из шести шаров, симметрично расположенных относительно космического аппарата.

МЕЛЬНИКОВ А.В. — 2014 г.

Проведено численное исследование условий возникновения странных аттракторов во вращательной динамике малых спутников планет при достижении окрестности сепаратрисы синхронного резонанса в ходе приливной эволюции вращательного движения. Предполагается, что спутник имеет произвольную форму и движется по фиксированной орбите в гравитационном поле точечной массы; ось вращения ортогональна плоскости орбиты. Посредством вычисления показателей Ляпунова найдены области значений параметров задачи, где существует странный аттрактор. Рассмотрена возможность возникновения странных аттракторов во вращательной динамике реальных малых спутников планет.

ВОЙНАКОВ С.М., ФИЛИППОВА Е.Н., ШЕЙХЕТ А.И., ЯКИМОВ В.Е. — 2014 г.

В статье рассматриваются функциональные ограничения на ориентацию бортовых систем космического радиотелескопа, станций приема научной информации и наземных радиотелескопов в проекте “РадиоАстрон”. Детально обсуждаются ограничения, важные для практических задач планирования наблюдений с наземно-космическим радиоинтерферометром. Приведен алгоритм расчета углов привода остронаправленной антенны, учитывающей технологические ограничения на возможности ее пространственной ориентации.

АРХИПОВ М.Ю., ВИНОГРАДОВ И.С., НОВИКОВ С.Б., ФЕДОРЧУК С.Д. — 2014 г.

В работе представлены результаты моделирования термодеформаций отражающей поверхности космического радиотелескопа. Расчеты отклонений проведены для вариантов наиболее неблагоприятного освещения телескопа Солнцем.

АНТИПОВ К.А., ТИХОНОВ А.А. — 2014 г.

Электродинамический метод стабилизации космического аппарата исследуется при октупольном приближении геомагнитного поля. Аналитически получены уточненные законы управления электродинамическими параметрами КА, обеспечивающие требуемую ориентацию КА. Доказана устойчивость стабилизируемого положения равновесия КА при постоянно действующих возмущениях. Произведенный численный анализ управляемого движения КА подтверждает работоспособность и практическую реализуемость предложенного метода стабилизации КА.