Vol 58, No 6 (2024)

В статье представлены результаты анализа данных российского нейтронного спектрометра LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), установленного на борту лунного орбитального аппарата NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Получена оценка содержания подповерхностного водяного льда в вечно затененной области Кабео-1, расположенной внутри большого кратера Кабео в окрестности южного полюса Луны. В анализе были использованы наблюдения, выполненные с прибором LEND за период с 2009 по 2023 гг. Показано, что нейтронное альбедо поверхности в окрестности и внутри Кабео-1 коррелирует с высотой рельефа и распределением среднегодовых температур. Среднее содержание подповерхностного водяного льда по всей области Кабео-1 было оценено как 0.49±0.05% по массовой доле. Максимальное значение около 0.7% наблюдается на самом дне кратера на участке поверхности, где зафиксирована минимальная среднегодовая температура. Этот участок совпадает с местом проведения ударного эксперимента LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite), в рамках которого было подтверждено значительное количество водяного льда в приповерхностном веществе Луны.

Представлены результаты численного моделирования значений периода чандлеровского колебания Марса для набора моделей внутреннего строения, удовлетворяющих всем имеющимся на сегодняшний день наблюдаемым данным: геодезическим (среднему радиусу, массе, моменту инерции, приливному числу Лява k₂) и полученным из обработки сейсмических данных значений толщины коры и радиуса ядра. Для учета неупругости при расчете модельных значений приливного числа Лява k₂ и периода чандлеровского колебания использована реология Андраде. Показано, как модельные значения числа Лява k₂ и чандлеровского периода зависят от реологического параметра Андраде и принятого распределения вязкости.

Проведено исследование чандлеровского колебания Венеры на основе землеподобных моделей планеты. Метод расчета периода чандлеровского колебания для Венеры протестирован на Земле. Для учета неупругости недр планеты применяется реология Андраде, и определены значения параметров реологической модели, которые могут объяснить наблюдаемый период чандлеровского колебания Земли. Получены прогностические оценки периода чандлеровского колебания Венеры. Для наиболее правдоподобных моделей внутреннего строения Венеры с радиусом ядра в интервале 3288±167 км период чандлеровского колебания составляет 30–48 тыс. лет. Большая погрешность в результатах связана, в основном, с большим разбросом возможных значений постоянной прецессии Венеры.

Рассматриваются опубликованные в литературе полуаналитические панкейк-модели, в которых предполагается, что малопрочное, раздробленное тело, подобное жидкости, расширяется в процессе полета в атмосфере и, сохраняя некоторую простую форму и увеличивая площадь поперечного сечения, тормозится на гораздо больших высотах, чем прочное тело. Отдельные модели различаются между собой темпом увеличения поперечного размера тела. Для сравнения с моделями проведены гидродинамические моделирования падений жидких тел диаметром 40 м в атмосфере Земли без учета абляции. Такие тела, прежде чем начать существенно тормозиться, распадаются на фрагменты. В отличие от простых моделей, пока тело сохраняет связность, оно может принимать весьма искаженные формы. Сравнение панкейк-моделей с результатами гидродинамического моделирования позволяет определить наиболее подходящие модели для оценок поведения астероидов в атмосфере и оценить заложенные в них предположения. При гидродинамическом моделировании с учетом абляции, как показывают результаты, опубликованные в других работах, сначала может происходить полное испарение тела и, лишь затем, торможение струи пара. В панкейк-моделях полное испарение означает исчезновение массы и полную остановку движения. Теоретическое обоснование этих моделей нуждается в пересмотре.

С 12 декабря 2022 г. по 28 февраля 2023 г. нами проведен UBVRI-обзор и рассчитаны аппроксимированные спектры отражения доступных для наблюдений в указанный период времени 65 астероидов Главного пояса, включая 50 объектов примитивных типов, находившихся вблизи перигелия. Целью этих наблюдений был поиск спектральных признаков сублимационно-пылевой активности астероидов и образования у них временной пылевой экзосферы, связанных с наличием в их недрах льда Н₂О, при наиболее высоких подсолнечных температурах. Исходя из анализа точности и формы аппроксимированных спектров отражения астероидов примитивных типов, условно ограниченных значением геометрического альбедо ≤0.10, нами обнаружена сублимационно-пылевая пылевая активность 164 Евы, 360 Карловы и 750 Оскара по отчетливым кратковременным вариациям отражательной способности этих астероидов в полосе U. Похожие спектральные изменения и связанная с ними сублимационно-пылевая активность обнаружены в одну из ночей у астероида 629 Бернардина с повышенным значением геометрического альбедо (0.14 или 0.19), что может быть признаком неоднородности состава его вещества и, возможно, наличия локального обнажения водяного льда. Кроме того, у трех астероидов высокотемпературных типов, 757 Портлендии, 1121 Наташи и 1687 Глароны, зарегистрированы заметные спектральные вариации во всем диапазоне, которые могут быть связаны с выбросом с их поверхности субмикронной пыли другими механизмами. Для обоснования и интерпретации результатов наблюдений выполнено численное моделирование спектров отражения условных астероидов таксономических типов С (с низкотемпературной минералогией) и S (с высокотемпературной минералогией), окруженных оптически тонкой пылевой экзосферой, состоящей из агрегатных или однородных субмикронных частиц разного состава. На основе этого моделирования нами предложен количественный критерий идентификации слабой сублимационно-пылевой активности астероидов примитивных типов в видимом диапазоне.

Разработан метод определения линий вариации (LOV) в начальной доверительной области при сильной нелинейности в задаче улучшения орбиты, основанный на поиске максимума модуля вектора нормали к уровенным поверхностям целевой функции метода наименьших квадратов. Метод апробирован для трех астероидов с использованием их наблюдений на короткой дуге орбиты, а именно, определены точки двух линий вариации, соответствующих направлениям наибольшей деформации начальной доверительной области. Выполнена аппроксимация линий вариации с помощью полиномов 3-й степени. С использованием полученных аппроксимаций введены новые переменные, в которых начальная доверительная область является практически эллипсоидальной, т.е. нелинейность практически отсутствует. Моделирование начального вероятностного разброса траекторий выполняется в пространстве новых переменных. Полученный разброс может быть далее использован при выявлении столкновительных орбит и оценивании вероятности столкновения астероидов с Землей.

В работе описаны усовершенствования, внесенные авторами, в опубликованную ранее Численную модель движения искусственных спутников Луны (ИСЛ). Представлены результаты исследования особенностей динамики окололунных объектов, полученные путем численного моделирования. Показано, что выявленная рядом авторов короткая продолжительность жизни низколетящих объектов на орбитах объясняется исключительно влиянием сложного гравитационного поля Луны, прежде всего радиальной составляющей силы, действующей на спутники. Рассмотрены особенности влияния светового давления (СД) на окололунные объекты. Показано, что СД расширяет область действия апсидально-нодальных резонансов, возникающих в движении окололунных объектов.