Сотрудники отдела небесной механики и астрометрии НИИ ПММ ТГУ завершили реализацию проекта, результаты которого важны для выполнения существующих и планируемых космических миссий. В частности, ученые построили динамическую структуру орбитального пространства Луны и определили обширную область, в которой время жизни спутников ограничено. Наряду с этим исследователи получили данные, необходимые для планирования космических миссий к астероидам. Проект поддержан Научным фондом ТГУ им. Д.И. Менделеева.

– Человечество активно осваивает космос. Количество миссий, направляемых к большим и малым объектам Солнечной системы, растет с каждым годом, – говорит руководитель отдела небесной механики и астрометрии НИИ ПММ, профессор кафедры астрономии и космической геодезии ТГУ Татьяна Бордовицына. – Чтобы увеличить процент успешных полетов, необходимы фундаментальные данные о динамических процессах в околоземном и окололунном космическом пространствах.

В рамках проекта ученые построили динамическую структуру окололунного пространства, рассмотрели действие основных возмущающих сил – сжатия Луны, Земли и Солнца – и исследовали орбитальную эволюцию 5180 окололунных объектов на интервале в 10 лет. В результате удалось выделить большую область, где время жизни спутников очень ограничено и составляет не более двух лет, причем приполярные спутники живут еще меньше.

По итогам исследования получены четкие данные, где такие системы размещать не стоит, и выделены области, которые перспективны для дальнейшего анализа по размещению в них спутниковых систем долговременного использования. Новые данные важны и для разработки стратегии утилизации отработавших космических аппаратов (КА). Полученные результаты обсуждаются на конференциях, в том числе с представителями структур, связанных с разработкой спутниковых систем.

 

Выбор неправильной локации спутника может приводить к сбоям в его работе либо и вовсе потере космического аппарата. Так, например, КА «Луна-3», запущенный в 1959 г. с целью фотографирования обратной стороны Луны на орбиту, которая охватывала Землю и Луну, сделал всего 11 оборотов и упал на Землю из-за стремительного роста эксцентриситета орбиты. Анализ показал, что это произошло потому, что орбита была сильно наклонена к плоскостям орбит Земли и Луны и имела большой эксцентриситет.

Одной из задач проекта было исследование динамики астероидов с малыми перигелийными расстояниями (минимальное расстояние от астероида до Солнца в процессе его движения по орбите). Этот фактор актуален с точки зрения астероидной опасности, поскольку такие объекты могут приближаться со стороны Солнца и обладают большими скоростями.

– Если астероид движется со стороны Солнца, но на небе он находится недалеко от него, т.е. сближение или столкновение происходит в светлое время суток, это делает невозможным наземные наблюдения, – объясняет сотрудник отдела небесной механики и астрометрии НИИ ПММ, доцент кафедры астрономии и космической геодезии Татьяна Галушина. – Характерный пример – Челябинское событие: падение астероида произошло в 9 утра, и он был обнаружен только в момент входа в атмосферу.

Другим фактором, снижающим возможность точного прогнозирования движения астероидов, является эффект Ярковского –появление слабого реактивного импульса за счет теплового излучения от нагревающейся днем и остывающей ночью поверхности астероида. Эффект является причиной того, что число астероидов, достигших Земли, больше, чем следовало из прежних расчетов.

Результаты исследований ТГУ позволили определить параметры эффекта Ярковского и оценить его влияние на движение целого класса объектов. Полученные результаты могут быть применены для планирования космических миссий к малым небесным телам, в частности, для отработки процесса посадки на астероид. Наряду с этим новые данные помогут в разработке высокоточного алгоритмического и программного обеспечения этих миссий.

Космические миссии к астероидам – дело настоящего. В частности, в текущее время Японское агентство аэрокосмических исследований осуществляет миссию «Хаябу́са-2» к астероиду 162173 Рюгу. В будущем планируется миссия к астероиду Фаэтон, который в числе прочих был предметом исследований ученых ТГУ. Космические миссии позволяют получить сведения о поверхности и составе астероидов, отработать процесс посадки на астероид.

Все методики и программное обеспечение, используемое учеными в исследованиях, были разработаны сотрудниками кафедры и отдела либо ранее, либо в процессе выполнения проектов, окончание которых намечено на 2019 год.

Отдел небесной механики и астрометрии ТГУ занимается исследованием динамики малых небесных тел Солнечной системы, его сотрудники разрабатывают собственные методы вычисления, помогающие точно определять траектории движения небесных тел.
Два сотрудника отдела – д.ф.м.н., завотделом Татьяна Бордовицына и кандидат ф.м.н., старший научный сотрудник Татьяна Галушина – входят в экспертную рабочую группу по космическим угрозам – федеральную структуру, объединяющую ведущих специалистов в этой области. 

Источники

Ученые ТГУ выяснили, какие области около Луны губительны для спутников
Томский государственный университет (tsu.ru), 20/03/2019
Расчеты томских ученых позволят продлить время жизни спутников около Луны
ВПК новости (vpk.name), 21/03/2019
Расчеты томских ученых позволят продлить время жизни спутников около Луны
Tomsk.4geo.ru, 20/03/2019
Расчеты томских ученых позволят продлить время жизни спутников около Луны
Все о космосе (aboutspacejornal.net), 20/03/2019
Расчеты томских ученых позволят продлить время жизни спутников около Луны
ТАСС, 20/03/2019
Расчеты томских ученых позволят продлить время жизни спутников около Луны
Новости@Rambler.ru, 20/03/2019
Губительные для спутников области нашли возле Луны
Sibnet.ru, 21/03/2019
Построена динамическая структура орбитального пространства Луны
Физический факультет ТГУ (ff.tsu.ru), 25/03/2019
Присмотрелись к Луне и астероидам
Честное слово (chslovo.com), 27/03/2019

Похожие новости

  • 18/12/2017

    Томские команды выступают в Таиланде на RoboCup

    ​Первыми в лигах Первого суперрегионального чемпионата RoboCup Азиатско-Тихоокеанского региона начали соревноваться команды студентов младших курсов и школьников. Чемпионат проходит в Бангкоке с 12 по 18 декабря.
    900
  • 14/03/2019

    Созданный в ТГУ «робот» помогает выбрать профессию через соцсеть

    ​Это приложение разработали доцент факультета психологии ТГУ Валерия Мацута, сотрудник Института человека цифровой эпохи ТГУ Артем Фещенко и представители компании Digital Human. В начале марта «Робот-профориентатор» дал рекомендации старшеклассникам во время главного профориентационного мероприятия весны – «Московского дня профориентации и карьеры».
    334
  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    1206
  • 03/07/2017

    Абитуриенты Томского госуниверситета создали бота для Telegram, сообщающего результаты ЕГЭ

    ​Абитуриенты Владимир Лебедев и Денис Шарапов подали документы в ТГУ одними из первых. Для поступления они выбрали недавно созданный Институт прикладной математики и компьютерных наук. Такой выбор не был спонтанным - ребята давно уже занимаются программированием, а примерно месяц назад они создали бота для Телеграм, который сообщал о результатах ЕГЭ.
    1411
  • 07/09/2016

    На форуме в Томске обсудили 3D-технологии для космоса и ядерную медицину

    ​Участники первого международного форума ресурсоэффективности обсудили в Томском политехническом университете (ТПУ) развитие современных технологий в сфере энергетики, 3D-технологий для космоса, ядерной медицины и добычи трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ).
    1709
  • 15/03/2019

    Единственный в РФ 3D-принтер, меняющий свойства металлов, разработают до конца 2019 года

    ​Устройство предназначено для изготовления крупногабаритных деталей для авиакосмической отрасли.  Разрабатываемый несколькими российскими университетами, в частности учеными из Москвы, Томска и Новосибирска, 3D-принтер по металлу, способный менять свойства металлов в процессе работы, будет завершен до конца 2019 года.
    260
  • 07/05/2017

    Получить свое изображение в 3D и познакомиться с робототехникой можно будет в ТУСУРе в Ночь науки

    В Ночь науки, которая пройдет 19 мая с 18:00 до 22:00 в рамках форума молодых ученых U-NOVUS - 2017, свои двери для всех желающих откроют STEM-центр и Школа цифровых технологий Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.
    1136
  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    1377
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    2054
  • 07/08/2017

    Магистрант ТПУ будет разрабатывать алгоритмы для работы с большими данными

    ​Абитуриент Томского политехнического университета Алексей Кульневич - выпускник Северного (Арктического) федерального университета имени имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск) - стал победителем олимпиады "Прорыв".
    1216