Российские ученые узнали, какие области около Луны губительны для спутников

Сотрудники отдела небесной механики и астрометрии НИИ ПММ ТГУ завершили реализацию проекта, результаты которого важны для выполнения существующих и планируемых космических миссий.

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 данные, где такие системы размещать не стоит, и выделены области, которые перспективны для дальнейшего анализа по размещению в них спутниковых систем долговременного использования.

Например, аппарат «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 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, отмечается на сайте университета. В частности, в текущее время Японское агентство аэрокосмических исследований осуществляет миссию «Хаябу́са-2» к астероиду 162173 Рюгу. В будущем планируется миссия к астероиду Фаэтон.