Семинар “Малые тела Солнечной системы” (22.11.2023, 15:00)
Опубликовано: 18/11/20231. Докладчик: Тугаенко Вячеслав Юрьевич -Ракетно-космическая корпорация «Энергия»
Название доклада:Образование частиц при поверхностном разрушении космических тел двигающихся в атмосфере
Краткое содержание:
Космические тела искусственного и естественного происхождения при полете в атмосфере Земли подвергаются значительным нагрузкам из-за воздействия высокоскоростного потока газа на их поверхность. Для достаточно больших объектов (с размерами более метра) заметное по результатам наблюдений разрушение начинается на высотах 80 – 60 км, а на высотах около 30 км они претерпевают дефрагментацию в виде взрывов, вызванных сильным и неравномерным нагревом. Для Челябинского метеорита и астероида 2008 TC3 получены экспериментальные данные с метеорологических спутников по аэрозольному следу этих болидов, образовавшемуся в средней стратосфере и сохранявшемуся продолжительное время. Проведенные исследования показали наличие в пылевом шлейфе Челябинского метеорита крупных частиц микронного размера в первые дни наблюдений и уменьшение размеров частиц в более поздние дни. В составе пыли челябинского метеорита, собранной на поверхности земли, неожиданно были обнаружены ограненные углеродные частицы с характерными размерами в несколько десятков микрометров.
Искусственные космические тела двигаются в атмосфере в основном сохраняя свою ориентацию в пространстве и долетают до поверхности без катастрофического разрушения благодаря конструктивным особенностям. На поверхности возвращаемых космических аппаратов происходят схожие с болидами физико-химические процессы, а химический состав лобовой части спускаемого аппарата (СА) «Союз» содержит десятки химических элементов, включая углерод, кислород, кремний, магний, калий, железо. Конструктивные особенности СА «Союз» позволяют исследовать состав и характеристики пылевой плазмы, образующейся во время спуска в атмосфере, как с помощью спектрометрирования излучения плазмы так и по налету на иллюминаторе, образовавшемуся при взаимодействии плазменного потока с его поверхностью.
В докладе на основе обширного материала проведенных послеполетных исследований формы и состава налета на иллюминаторах более десяти вернувшихся с орбиты СА приводятся результаты микроскопических исследований поверхности иллюминатора с помощью стереоскопического, конфокального лазерного и электронного микроскопов, которые показали наличие частиц 2-х классов: среднедисперсных (в диапазоне от 5 до 25 мкм ) и грубодисперсных (с размерами больше 25 мкм). Распределение этих частиц по размерам хорошо описываются степенным законом распределения, с заметно разными показателями (2 и 5 соответственно).
Приведены результаты исследования состава и формы частиц на электронном микроскопе, которые демонстрируют проявление разнообразных механизмов самоорганизации, приводящих к образованию вещества сложного состава, где соотношения разнообразных хим. элементов значительно отличаются от аналогичного в исходном материале теплозащитного покрытия СА. Обсуждаются подходы к объяснению возможных механизмов образования кристаллических частиц (см. рисунок 1), обнаруженных в налете на иллюминаторе методами рентгеновской дифракции и электронной микроскопии.
Рисунок 1. Микрофотография ограненных частиц в налете на иллюминаторе спускаемого космического аппарата.
2. Докладчик: Емельяненко Наталья Юрьевна – Институт астрономии РАН
Название доклада: Сравнение сближений астероида 2020 CD3 с Землей и кометы Шумейкер-Леви 9 D/1993 F2 с Юпитером
Краткое содержание:
Показана возможность существования орбит малых тел, постоянная Тиссерана которых равна трем для всех планет Солнечной системы. Для планет-гигантов это могут быть малые тела с высокоэксцентрическими орбитами. Интегрирование уравнений движения малых тел подтвердило, что постоянные Тиссерана относительно всех планет мало изменяются после сближения с планетой. Этот фактор ранее широко использовался для отождествления комет, утерянных после сближения с Юпитером.
Исследование, проведенное для планет-гигантов, показало, что Т = 3 для широкого диапазона эксцентриситетов малых тел для каждой планеты приводит к медленной диффузии малых тел внутрь Солнечной системы или наружу. Подтверждено существование орбит, позволяющих малому телу испытывать низкоскоростные сближения с двумя соседними планетами-гигантами.