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

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

В данной работе мы задаемся вопросом: существует ли принципиальная возможность магнитотеллурического зондирования для определения проводимости планетных недр по данным регистрации переменных электрических и магнитных полей на низкоорбитальном космическом зонде? В этом случае роль зондирующих волн могут играть быстрые магнитозвуковые (БМЗ) волны в планетной магнитосфере. Показано, что для планеты, обладающей магнитосферой и ионосферой, регистрация импеданса (отношения электрической и магнитной компонент) БМЗ волн на борту зонда действительно позволяет при определенных условиях оценить проводимость планеты.

ЛАРИЧЕВА В.В. — 2013 г.

Аналитически исследуются свойства дифференциальных уравнений многовиткового траекторного движения космического аппарата под действием малых возмущений (в частности, малой тяги) в плоскости центрального ньютоновского поля притяжения. Указаны условия существования частного особого апериодического решения, вблизи которого резко меняется поведение оскулирующих элементов, причем наиболее резко изменяются фазовые переменные – угловое положение перицентра и истинная аномалия. Для уравнений движения, преобразованных к виду квазилинейной слабо нестационарной системы, предложена точная суперпозиция решений: частного особого апериодического и быстро колеблющихся вокруг него. Для обеих составляющих суперпозиции получены асимптотические представления, достаточно точные в области малости возмущающих членов при длительном изменении аргумента.

АГАФОНОВ Ю.Н., БОРОДКОВА Н.Л., ВАВЕРКА И., ВОЙТА Я., ГАВРИЛОВА Е.А., ГАГУА И.Т., ГАГУА Т.И., ДАЛИН П.А., ДЬЯЧКОВ А.В., ЗАСТЕНКЕР Г.Н., КАРИМОВ Б.Т., КОЛОСКОВА И.В., КОМАРЕК А., ЛЕЙБОВ А.В., МАРКОВ Я.И., НЕМЕЧЕК З., ПРЕХ Л., РЯЗАНОВА Е.Е., РЯЗАНЦЕВА М.О., СЕМЕНА Н.П., ХРАПЧЕНКОВ В.В., ЧЕРМАК И., ЧЕРНОВ В.В., ЧЕСАЛИН Л.С., ЧУГУНОВА О.М., ШАФРАНКОВА Я., ШЕВЫРЕВ Н.Н., ЮРАСОВ А.С. — 2013 г.

В статье описываются устройство, характеристики и режимы работы плазменного спектрометра БМСВ – быстрого монитора солнечного ветра, обладающего высоким временным разрешением. Приводятся примеры измерений различных свойств солнечного ветра с помощью этого прибора, работающего на высокоапогейном спутнике Спектр-Р.

КЛИБАНОВА Ю.Ю., МИШИН В.В., ЦЭГМЭД Б. — 2013 г.

По данным двух сетей канадских станций, а также вне – и внутримагнитосферных спутников исследуются дневные длиннопериодные геомагнитные пульсации, связанные с внезапными импульсами динамического давления солнечного ветра (СВ). Обсуждается влияние параметров СВ, межпланетного магнитного поля (ММП) и геомагнитной активности на направление распространения и поляризацию, а также амплитуду пульсаций. Показано, что при набегании фронта неоднородности солнечного ветра в месте его касания на магнитопаузе возбуждаются поверхностные колебания в диапазоне геомагнитных пульсаций Рс5, которые разбегаются от точки касания на ночную сторону с нарастанием амплитуды и с противоположной поляризацией. Свойства пульсаций, положение точки разбегания объясняются механизмом их возбуждения на магнитопаузе наклонным фронтом неоднородности, а также неустойчивостью Кельвина–Гельмгольца. Начало возбуждения пульсаций до прихода фронта Ssc – мгновенного начала бурь могли вызвать усиления плотности СВ, наблюдавшиеся перед ударным фронтом. Наблюдавшееся усиление геомагнитной активности после Ssc могло изменить направление распространения пульсаций с антисолнечного на солнечное. Анализ спектров колебаний, позволил предположить, что пульсации с частотой порядка 2.5 мГц имеют глобальный характер, не связаны с колебаниями СВ и возбуждаются резкими фронтами Ssc.

ЧУГУНОВ Ю.В., ШИРОКОВ Е.А. — 2013 г.

В статье анализируются особенности медленных квазистатических волн, возбуждаемых в нижнегибридном диапазоне частот источником, размеры которого много меньше длины электромагнитной волны. Основное внимание в статье уделяется анализу излучения гармонического сигнала в импульсном режиме дипольным источником. Во-первых, изучен вопрос о влиянии электромагнитной, тепловой и столкновительной поправок в дисперсионном уравнении на вид поля. Во-вторых, проанализирована структура электрического и магнитного полей вблизи резонансного конуса: в частности, рассмотрены эффекты группового запаздывания и аномального расплывания сигнала. Построенная теория объясняет результаты эксперимента “OEDIPUS-C”, в котором, например, уже на расстояниях порядка десяти длин волн наблюдалось запаздывание сигнала приблизительно на 10-4 с. Наконец, исследованы некоторые аспекты обратной задачи электродинамики: показана роль гладкости распределения заряда на антенне в формировании поля, а также найден класс гладких распределений заряда на антенне, создающих заданную структуру поля.

АСАДОВ Х.Г., ИСМАИЛОВ К.Х., МЕХТИЕВ А.Ш. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0023420613050063 Список литературы

БАЗИЛЕВСКАЯ Г.А., КРАЙНЕВ М.Б., СВИРЖЕВСКАЯ А.К., СВИРЖЕВСКИЙ Н.С. — 2013 г.

Рассмотрен временной ход интенсивности космических лучей сравнительно малой ( 1 6 ГэВ) и большой (>10 ГэВ) энергии и характеристик, влияющих на модуляцию космических лучей в гелиосфере, в периоды времени вблизи минимумов солнечной активности циклов 21/22, 22/23 и 23/24. Показано, что диффузия и конвекция в мелкомасштабных магнитных полях гелиосферы играют роль только при достаточно малой возмущенности поля (В/ В > 1.3). При этом наблюдается отрицательная корреляция между В/ В и наклоном поверхности гелиосферного токового слоя. Анализ характеристик межпланетной среды в периоды минимумов солнечной активности показывает, что энергетическая аномалия космических лучей в минимуме циклов 23/24 вызвана не избытком частиц сравнительно малых энергий, а недостатком частиц больших энергий.

ЧЕРНОГОР Л.Ф. — 2013 г.

Проанализированы результаты наблюдений за вариациями геомагнитного поля в диапазоне периодов 1–1000 с, которые сопровождали старты и полеты ракет разных типов с различных космодромов мира в 2002–2010 гг. (всего 237 событий). Измерения выполнены вблизи г. Харькова (удаление от космодромов составляет около 1500–9500 км). Проведен статистический анализ и спектральное оценивание, которые выявили три группы возмущений. Времена запаздывания и длительности возмущений увеличивались при увеличении расстояния от космодромов. Периоды составляли от 6 до 14 мин, а амплитуды колебались в пределах 1–3 нТл.

ВИЛЬКЕ В.Г., ДАНХЭМ Д., НАЗАРОВ Р.Р., ЧУМАЧЕНКО Е.Н. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0023420613030084 Список литературы

КОЗЛОВСКИЙ А., ЛУКЬЯНОВА Р. — 2013 г.

На основе новой базы данных о положении границ аврорального овала по измерениям спутника IMAGE в 2000–2002 гг. с корректным определением границ свечения получены статистические оценки широтного положения границы полярной шапки (ГПШ) в зависимости от By и Bz ММП, а также проанализирована эволюция ГПШ во время магнитной бури. При нулевом ММП в полуденном (полуночном) секторе ГПШ расположена приблизительно 80° (76°) CGMLat. Смещение ГПШ вдоль меридиана полдень-полночь контролируется Bz ММП и в полуденном (полуночном) секторе составляет 0.45° (0.15°) CGMLat при изменении Bz на 1 нТл. Смещение ГПШ вдоль утренне-вечернего меридиана зависит от By ММП и составляет 0.1° CGMLat на 1 нТл By, при этом северная полярная шапка как целое сдвигается на утреннюю (вечернюю) сторону при By > 0 (By 0). После поворота ММП к северу в восстановительную фазу бури на дневной стороне ГПШ смещается к северу практически без временной задержки. Ночной границе требуется 25 и более часов, чтобы сдвинуться к полюсу на широту, соответствующую значению Bz > 0.

МАРТИН ЛАРА, СЕБАСТЬЯН ФЕРРЕР — 2013 г.

Исследуется быстрое вращение трехосного спутника, возмущенное гравитационным моментом. Гамильтониан задачи Эйлера–Пуансо можно представить в разных переменных. Независимо от их выбора, гамильтониан приводится к каноническим переменным, удобным для исследования возмущенного движения, по существу одним и тем же преобразованием. Два последовательных канонических преобразования выделяют из возмущенного движения его вековую часть. В предлагаемой работе вековой член гамильтониана и преобразования усреднения получены в замкнутой форме как функции “коэффициента трехосности”. Решение, выраженное через эллиптические функции и интегралы Якоби, справедливо для нерезонансных вращений в предположении, что скорость вращения намного больше угловой скорости орбитального движения и скорости прецессии.

БАЛАЖ Я., ГЛАДЫШЕВ В.А., КУДЕЛА К., ПЕТРУКОВИЧ А.А., САРРИС Е., САРРИС Т., СЛИВКА М., СТРГАРСКИ Я. — 2013 г.

В статье кратко описан эксперимент по измерениям энергичных частиц МЭП-2 на борту высокоапогейного спутника Спектр-Р. Прибор измеряет потоки электронов в диапазоне энергий 30–350 кэВ и ионов в диапазоне 30 кэВ–3.2 МэВ, используя две пары кремниевых датчиков. Приведены примеры первых наблюдений ускоренных частиц у околоземной ударной волны. Обсуждены уникальные наблюдения колебаний потоков энергичных ионов с периодом около 30 сек.

БЕЛЯЕВ М.Ю., ЗАВАЛИШИН Д.А., САЗОНОВ В.В. — 2013 г.

Описаны результаты исследования вибрационных микроускорений на борту Международной космической станции. Исследование проведено с использованием данных измерений низкочастотного акселерометра MAMS и высокочастотного акселерометра SAMS. Для исследования были выбраны 6 отрезков измерений, выполненных в 2005 году, на которых станция совершала полет в дежурной орбитальной ориентации, двигатели ориентации не включались, экипаж отдыхал. На выбранных отрезках анализировались дискретный и непрерывный спектры. Найдены наиболее значимые возмущения с дискретным спектром (циклические тренды). В рамках модели авторегрессии 2-го порядка определены параметры наиболее значимых возмущений с непрерывным спектром. Данное исследование выполнено в рамках технического эксперимента “Среда МКС”.

БАНКОВ Н., БЕНГИН В.В., ДРОБЫШЕВ С.Г., КОЛЕВА Р., МАЛЧЕВ СТ., НИКОЛАЕВ И.В., ПЕТРОВ В.М., СЕМКОВА Й., ЧЕРНЫХ И.В., ШУРШАКОВ В.А., ЯРМАНОВА Е.Н. — 2013 г.

Для оценки радиационного риска в космическом полете необходимо определить дозовые нагрузки, получаемые критическими органами тела человека. Для этой цели на борту космических кораблей проводятся эксперименты с моделями человеческого тела – фантомами, оснащенными пассивными и активными радиационными детекторами, которые измеряют распределения дозы в местах расположения критических органов. Дозиметрический телескоп “Люлин-5” создан с использованием трех кремниевых детекторов для исследования радиационной обстановки в шаровом тканеэквивалентном фантоме на Российском сегменте Международной космической станции. Цель эксперимента с прибором “Люлин-5” – исследование динамики дозы и потока частиц в фантоме, а также вариаций радиационной обстановки на МКС на продолжительных временных интервалах в зависимости от фазы цикла солнечной активности, параметров орбиты и наличия солнечных энергичных частиц. Дозиметр “Люлин-5” измеряет одновременно мощность дозы и потоки заряженных частиц на трех разных глубинах в радиальном канале фантома, а также спектр линейной передачи энергии. В данной работе представлены результаты измерений мощности дозы и потоков частиц, обусловленных различными компонентами радиационного поля на МКС, в период с июня 2007 года по декабрь 2009 года.

ЕГОРОВ Я.И., ФАЙНШТЕЙН В.Г. — 2013 г.

С использованием данных с высоким временным разрешением космических аппаратов PROBA2 и SDO, объединенных с данными коронографов SOHO/LASCO, исследовано формирование и движение на начальном этапе шести лимбовых КВМ, зарегистрированных в период июнь 2010 г.–июнь 2011 г. Показано, что в области формирования КВМ возникают нескольких петлеобразных структур повышенной яркости, движущихся друг за другом, как правило, с разными скоростями. Эти петлеобразные структуры в конечном итоге формируют фронтальную структуру КВМ. Для всех рассмотренных КВМ получены зависимости от времени скорости и ускорения фронта выброса. Сделан вывод о возможном существовании двух классов КВМ в зависимости от временного профиля их скорости. К одному классу относятся выбросы, скорость которых после достижения максимума резко уменьшается на величину более100 км/с, а затем переходит в режим медленного изменения. Другой класс КВМ формируют выбросы, скорость которых сразу после достижения максимума меняется слабо. Показано, что угловой размер КВМ увеличивается на начальной стадии движения выброса до 3 раз с временным масштабом удвоения величины углового размера в пределах 3.5–11 минут от момента первого измерения этого параметра выброса. Для трех КВМ показано, что на начальном этапе их движения в течение определенного промежутка времени КВМ сильнее расширяются, чем увеличиваются в продольном направлении.

ВОРОТНИКОВ В.И., МАРТЫШЕНКО Ю.Г. — 2013 г.

Решается нелинейная игровая задача трехосной переориентации асимметричного твердого тела посредством трех маховиков (роторов). Указана оценка допустимых уровней неконтролируемых помех в зависимости от заданных ограничений на управляющие моменты.

МУШАИЛОВ Б.Р., ТЕПЛИЦКАЯ В.С. — 2013 г.

В планетном варианте задачи трех тел для резонансов первого порядка при учете рэлеевской диссипации проведены качественные исследования эволюции орбитальных элементов гравитирующих тел. Рассмотрены стационарные решения, проведена классификация фазовых траекторий. Получены выражения для девиации орбитальных параметров.

ЧЕЛНОКОВ Ю.Н. — 2013 г.

Рассматриваются проблемы регуляризации в небесной механике и астродинамике. Приводятся основные регулярные кватернионные модели небесной механики и астродинамики. Показывается, что эффективность аналитического исследования и численного решения краевых задач оптимального управления траекторным движением космических аппаратов может быть повышена за счет использования кватернионных моделей астродинамики.

БЕЛОВ А.В., ЕРОШЕНКО Е.А., КАШАПОВА Л.К., ЛИВШИЦ М.А., ОСОКИН А.Р., ШАХОВСКАЯ А.И. — 2013 г.

На примере событий в июле 2005 г. обсуждаются причины и особенности форбуш-эффектов, обусловленных далекими от центральной зоны солнечными источниками. От других эффектов, наблюдаемых на периферии межпланетных возмущений, изучаемое событие отличают большие вариации космических лучей на фоне слабых возмущений солнечного ветра и магнитного поля Земли. Облако выброшенной из Солнца замагниченной плазмы было большим и быстрым, но прошло западнее линии Солнце–Земля. По проведенным оценкам масса выброшенного вещества оказалась близкой к верхней границе масс CME (Coronal Mass Ejection). Аномальные параметры и высокая модуляционная способность образовавшегося возмущения солнечного ветра объясняются, в частности, тем, что в нем объединилось несколько CMEs, и тем, что последнее быстрое возмущение было подготовлено серией импульсных событий в активной области Солнца. Обычно такая большая масса выбрасывается непосредственно после основного выделения энергии в мощных вспышках на Солнце. В данном случае мощное МГД возмущение возникло примерно через полчаса после максимума жесткого рентгеновского всплеска в условиях, когда газовое давление во вспышечных петлях стало близко к магнитному, что и явилось предпосылкой крупномасштабного выброса.

AМЕЛЮШКИН A.М., АНГЕЛОПУЛОС В., БЕНГИН В.В., БОГОМОЛОВ В.В., ВЕДЕНЬКИН Н.Н., ГАРИПОВ Г.K., ГОРБОВСКОЙ E.С., ГРОССАН Б., ДЖИ ВУ НА, ДЖИК ЛИ, ИЛ ПАК, КЛИМОВ П.А., ЛИПУНОВ В.M., ПАНАСЮК M.И., ПЕТРОВ В.Л., РАССЕЛ К., САДОВНИЧИЙ В.А., СВЕРТИЛОВ С.И., СИГАЕВА Е.А., СМУТ ДЖ. Ф., ХРЕНОВ Б.А., ШПРИЦ Ю., ЯШИН И.В. — 2013 г.

В настоящее время в НИИЯФ МГУ в кооперации с другими организациями ведется подготовка космических экспериментов на борту спутника Ломоносов. Основная задача этой миссии - исследование экстремальных астрофизических явлений, таких, как космические гамма-всплески и космические лучи предельно-высоких энергий. Эти явления связаны с процессами, происходившими в ранней Вселенной в очень удаленных астрофизических объектах, поэтому они могут дать информацию о первых стадиях эволюции Вселенной. В настоящей статье рассматриваются основные характеристики научного оборудования спутника Ломоносов.