Отдел Исследований Солнечной системы

Фотометрические, астрометрические и спектральные наблюдения малых тел Солнечной системы

В отделе выполняются позиционные, фотометрические и спектральные наблюдения избранных астероидов для определения их физических параметров. Позиционные наблюдения проводятся для вновь открытых астероидов, включая опасные астероиды, сближающиеся с Землей для подтверждения открытия нового объекта и уточнения параметров движения этих малых тел Солнечной системы

Фотометрические наблюдения выполняются в стандартных фотометрических полосах (телескоп Цейсс-1000, Симеиз) и в узкополосных кометных фильтрах, а спектры АСЗ регистрируются с помощью многомодового спектрометра в фокусе Кассегрена (MMCS) телескопа Цейсс-2000 (Терскольский филиал ИНАСАН) и комплекса динамической спектроскопии телескопа Цейсс-600.

Астероидно-кометная опасность

В ИНАСАН создана Экспертная рабочая группа по космическим угрозам.

Исследование малых тел искусственного и естественного происхождения в околоземном пространстве и их связи с процессами в Солнечной системе

В отделе проводится моделирование физико-химических характеристик малых тел Солнечной системы, динамики и происхождения околоземных объектов. Ведется изучение процесса захвата кометных объектов из внешней части Солнечной системы на орбиты галлеевского типа в околоземном пространстве.

Метеорные исследования

В отделе проводятся регулярные метеорные наблюдения на нескольких пунктов (в том числе на Звенигородской обсерватории ИНАСАН) с целью изучения распределения метеорной материи в Солнечной системе, выявления потоков и их динамических характеристик, изучение физических свойств вещества метеорных частиц.

В рамках метеорной тематики изготовлена и отлажена аппаратура для проведения телевизионных регистраций метеоров.

Проводятся теоретические исследования роев крупных метеорных тел и их взаимосвязи с астероидами.

Фотометрические и астрометрические наблюдения ИСЗ и КМ

В отделе проводится оптический мониторинг объектов космического мусора (КМ) в избранных областях околоземного пространства.

Регулярные наблюдения и исследования объектов КМ в областях геостационарной и высокоэллиптических орбит в Звенигородской обсерватории осуществляются  новый широкоугольный телескоп Сантел-500 (проницающая способность в области геостационарной орбиты – 17-я зв.вел.), а в Терскольском филиале ИНАСАН на комплексе Цейсс-2000, был установлен и отъюстирован новый приемник излучения ПЗС-камера FLI PL 4301.

Космическая геодинамика (научный анализ данных наблюдений ИСЗ для целей астрономии и геофизики)

В отделе разрабатываются методики совместного определения орбит  геодезических спутников и геодинамических параметров Земли (координат  пунктов, параметров вращения Земли и параметров модели  гравитационного поля Земли) на основе математической обработки данных  лазерной локации геодезических спутников с различными параметрами  орбит,данных радиотехнической спутниковой системы ДОРИС и измерений  глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. При помощи  разработанных комплексов программ проводится исследование влияния  атмосферных приливов, перемещения неприливных масс в атмосфере и  океанах, альбедо Земли, атмосферной неприливной нагрузки на  определяемые геодинамические параметры и орбиты спутников.

В отделе разрабатываются  методики совместного определения орбит геодезических спутников и геодинамических параметров Земли (координат пунктов, параметров вращения Земли и параметров модели гравитационного поля Земли) на основе  математической обработки данных лазерной локации геодезических спутников с различными параметрами орбит. При помощи разработанных комплексов программ проводится исследование влияния атмосферных приливов, перемещения неприливных масс в атмосфере и океанах, альбедо Земли, атмосферной неприливной нагрузки на определяемые геодинамические параметры и орбиты спутников.

Модель солнечной вспышки

В отделе ведется исследование солнечных вспышек. Получены результаты, позволившие построить электродинамическую модель солнечной вспышки, объясняющую происхождение основных проявлений вспышки. Солнечные космические лучи с энергией в 20 ГэВ генерируются ускорением протонов во вспышечном токовом слое. Модель вспышки согласуется с наблюдениями на космических аппаратах. Вычисленное положение токового слоя совпадает с наблюдаемым положением источника теплового рентгеновского излучения.

Астрометрические исследования методом оптической космической интерферометрии

Динамика вращения Земли

Исследование образования и эволюции атмосфер планет в Солнечной и внесолнечных планетных системах

В отделе проводятся исследования процесса нагрева верхней атмосферы планеты жестким излучением родительской звезды в зависимости от распределения потока излучения в мягком рентгеновском и крайнем ультрафиолетовом (УФ) диапазонах.  Полученные результаты позволяют провести оценку темпа оттока атмосферы для планет у молодых звезд, чей спектр отличается от спектра Солнца.

Одним из первоочередных факторов, определяющих состояние атмосферы планеты в Солнечной или внесолнечных планетных системах является нагрев излучением звезды. Особенно важную роль он играет для так называемых горячих юпитеров, т.е., планет-гигантов на близких к родительской звезде орбитах. После открытия первых планет такого типа было обнаружено, что атмосферы некоторых из них выходят за пределы полости Роша, что вызывает мощный газодинамический отток вещества атмосферы. Нагрев водородной верхней атмосферы идет за счет поглощения жесткого ультрафиолетового (XUV) излучения родительской звезды в диапазоне 1-100 нм. В этом интервале длин волн выделяют крайнее ультрафиолетовое (EUV, диапазон 10-100 нм) и мягкое рентгеновское (X-rays, диапазон 1-10 нм) излучение. XUV излучение преимущественно поглощается в ходе реакций ионизации атомарного водорода и гелия, а также ионизации, диссоциации и диссоциативной ионизации молекулярного водорода. Соответственно, эффективность нагрева определяется как отношение общей скорости локального нагрева атмосферного газа к скороcти поглощения энергии звездного излучения. Этот параметр играет важную роль в процессах тепловой диссипации верхних атмосфер планет, подверженных высоким потокам звездного излучения в диапазонах мягкого рентгена и жесткого ультрафиолета.

Так, например, в расчетах эффективности нагрева звездным жестким УФ излучением газового гиганта HD 209458b, верхняя атмосфера которого состоит в основном из атомарного и молекулярного водорода, были получены скорости поглощения энергии потока жесткого УФ излучения родительской звезды и, впервые, сопутствующего потока первичных фотоэлектронов за счет столкновений в переходной H2 H области в верхней атмосфере планеты.

Впервые строго показано, что эффективность нагрева звездным жестким УФ излучением верхней атмосферы с преобладанием водорода не превышает значения в 0.2 на основных термосферных высотах, если учитывается воздействие фотоэлектронов. Установлено, что профили эффективности нагрева, полученные для солнечного спектра с увеличением потока излучения в 10- и 100- раз в диапазоне мягкого рентгена 1 — 10 нм, существенно не отличаются от профиля эффективности для стандартного солнечного спектра. Соответственно, рассчитанные эффективности нагрева могут также применяться и для звезд моложе Солнца после масштабирования потока фотонов в диапазонах мягкого рентгена и крайнего ультрафиолета в соответствии с данными наблюдений спектров звезд. Полученные результаты позволят провести оценки темпа оттока атмосферы для планет у молодых звезд, чей спектр отличается от спектра Солнца.