Перейти…

Семинар “Малые тела Солнечной системы” (12 апреля 2023, 15:00)

Опубликовано: 07/04/2023

Семинар пройдет очно-заочном формате

1. Докладчик: Лабутин Тимур Александрович – Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

Название доклада: Лазерно-индуцированная плазма – решение сложных проблем в спектроскопии метеоров

Краткое содержание: 

Несмотря на относительно небольшое количество спектров метеоров с хорошим разрешением, они являются ценнейшим источником для изучения радиационно-столкновительных  процессов при вхождении космических тел в верхние слои земной атмосферы. При этом существенную сложность вызывает интерпретация молекулярных полос, в частности CaO и FeO. Широкий диапазон условий, которые могут быть реализованы в лазерной плазме в лабораторных условиях, могут использоваться для имитации излучения от различных объектов в атмосфере (след метеора, свечение воздуха) и получения дополнительной информации, которая недоступна по данным наблюдений. Мы сосредоточились на сложных для  моделирования и теоретического описания оранжевых полосах FeO и CaO. 

Железо содержится в веществе различных типов космических объектов и при их абляции образуется устойчивый при высоких температурах монооксид, спектры которого обеспечивают псевдонепрерывнй фон в области 600 нм. Поскольку теоретическое моделирование спектров FeO невозможно, спектры лазерной плазмы использовались для имитации оранжевой системы FeO при различных условиях. Лабораторные спектры оранжевых полос оказались ближе к таковым, зарегистрированным во время метеорных событий, чем ранее использовавшиеся спектры хемилюминесценции. Помимо этого, лабораторная плазма может быть надежно охарактеризована.

В рамках данных работ нами было обнаружено значительное отличие спектров лазерной плазмы от спектров болида Бенешев, полученных при соответствующих давлениях. Соответственно, следующей задачей стала регистрация спектров полос FeO в условиях, чтобы профили и атомные линии и молекулярные спектры были как можно ближе к данным болида Бенешев. Мы показали, что аналогичный профиль формируется при давлении в 7-10 раз выше, чем на соответствующей высоте при движении болида в атмосфере и предложенный подход может использоваться для оценки давления в светящейся плазме различных атмосферных явлений. При изучении абляции мишеней из карбоната кальция и оксида железа, соотношение относительных интенсивностей молекулярных полос при различных давлениях позволяет заключить, что интенсивность полосы FeO практически не зависит от давления, в то время как интенсивность полосы CaO быстро растет с увеличением давления. Это приводит нас к предположению, что формирование CaO в плазме происходит в основном с использованием атмосферного кислорода, а FeO из материала мишени. Таким образом, мы можем заключить, что лазерная плазма является перспективным источником плазмы для интерпретации излучения метеорных явлений.

 

2. Докладчик: Пупков Максим Владимирович, Эйсмонт Н.А., Старинова О.Л., Зубко В.А., Федяев К.С. – Институт космических исследований РАН, Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королёв

Название доклада: Изучение астероидов, сближающихся с Землёй, с помощью космического аппарата, функционирующего в окрестности точки либрации

Краткое содержание: 

В текущем исследовании показаны различные возможности продления миссии космического аппарата, находящегося в окрестности солнечно-земной коллинеарной точки либрации, для определения физических характеристик астероидов, сближающихся с Землей. Такое продление возможно, если основные бортовые системы космического аппарата исправно функционируют после завершения запланированной части миссии, а также в топливных баках имеется достаточное количество рабочего тела для осуществления необходимых импульсов.

В настоящее время существует ряд космических аппаратов, которые функционируют в окрестностях солнечно-земных коллинеарных точек либрации. К их числу относится космическая обсерватория “Спектр-Рентген-Гамма” (СРГ), которая была успешно запущена в июле 2019 года и в настоящее время находится на орбите вокруг точки либрации L2 системы Солнце-Земля. В работе также рассмотрены возможности использования космических аппаратов Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) и Gaia, которые находятся в окрестностях солнечно-земных точек либрации L1 и L2 соответственно.
По предварительным оценкам, к 2029 году, после выполнения основной миссии, на борту космической обсерватории СРГ останется достаточное количество топлива для подачи импульсов, необходимых для близкого пролета некоторых астероидов. 2029 год представляет особый интерес, поскольку в этом году состоится очередное тесное сближение с Землей потенциально опасного астероида Апофис. Таким образом, этот объект может рассматриваться как один из наиболее предпочтительных для дополнительных исследований, включающих уточнение массы. Подтверждено, что при соответствующих орбитальных маневрах, удовлетворяющих ограничениям по характеристической скорости, космический аппарат СРГ может сблизиться с астероидом Апофис на любое заданное расстояние. Показано, что после встречи с Апофисом аппарат может
вернуться на ограниченную орбиту вокруг солнечно-земной точки либрации L2. Помимо Апофиса в качестве кандидата для подобной миссии рассматривается астероид 1990 MU, очередное тесное сближение с Землей которого состоится в 2027 году.
Так как основная миссия спутника DSCOVR продлена, то данный космический аппарат также представляет интерес для исследования астероидов, сближающихся с Землей. Показано, что спутник DSCOVR может приблизиться к астероиду 1997 XF11 при тех же ограничениях на величину перелетного импульса, что и для обсерватории СРГ. Также показано, что космический аппарат Gaia может быть перенаправлен к астероиду 1997 NC1 после завершения своей основной миссии в 2026 году.
Обсуждается также возможность использования для исследования астероидов, сближающихся с Землей, космического аппарата, снабженного двигателем малой тяги. Рассмотрено несколько примеров подобной миссии.
Предварительные расчеты показывают перспективность данных подходов. Основными преимуществами являются оперативность таких миссий и экономия земных ресурсов.
 

Заказать пропуск на семинар

Перейти к содержимому