Учёные узнали, как продлить жизнь лунных орбитальных зондов и верно рассчитать траекторию движения астероидов

Специалисты выделили обширную область, где время жизни спутников составляет не более двух лет.

Фото Global Look Press.

Сотрудники отдела небесной механики и астрометрии Томского государственного университета получили ценные данные, которые пригодятся для планирования будущих миссий по изучению Луны и астероидов.

"Количество миссий, направляемых к большим и малым объектам Солнечной системы, растёт с каждым годом. Чтобы увеличить процент успешных полётов, необходимы фундаментальные данные о динамических процессах в околоземном и окололунном космическом пространстве", – говорит руководитель отдела небесной механики и астрометрии ТГУ, профессор кафедры астрономии и космической геодезии ТГУ Татьяна Бордовицына.

В рамках новой работы её научная группа рассмотрела действие основных возмущающих сил со стороны Луны, Земли и Солнца на тела в окололунном пространстве, а также изучила орбитальную эволюцию 5180 окололунных объектов на интервале в десять лет.

В результате специалисты выделили обширную область, где время жизни спутников составляет не более двух лет, а приполярных аппаратов – и того меньше.

Кроме того, исследователи выделили области-"кандидаты", в которых размещение спутниковых систем долговременного использования кажется наиболее оптимальным. В дальнейшем они намерены более подробно изучить условия и возможные риски для аппаратов, отправленных в эти области.

Все эти сведения невероятно ценны, ведь выбор "неудачной" локации спутника может привести к сбоям в его работе и даже потере космического аппарата. Более того, по словам специалистов, новые данные также пригодятся для разработки стратегий утилизации отработавших зондов.

Другой задачей нового исследования было изучение динамики астероидов с малыми перигелийными расстояниями (минимальное расстояние от астероида до Солнца в процессе его движения по орбите).

"Если астероид движется со стороны Солнца, но на небе он находится недалеко от него, то есть сближение или столкновение происходит в светлое время суток, это делает невозможным наземные наблюдения, – поясняет сотрудник отдела небесной механики и астрометрии ТГУ, доцент кафедры астрономии и космической геодезии Татьяна Галушина. – Характерный пример – "Челябинское событие": падение астероида произошло в девять утра, и он был обнаружен только в момент входа в атмосферу".

Другим фактором, снижающим вероятность точного прогнозирования движения астероидов, является эффект Ярковского – появление слабого реактивного импульса за счёт теплового излучения от нагревающейся днём и остывающей ночью поверхности астероида. Эффект является причиной того, что число астероидов, достигших Земли, больше, чем предполагали прежние расчёты.

В ходе новой работы томские исследователи определили параметры эффекта Ярковского и оценили его влияние на движение целого класса объектов. Полученные сведения пригодятся для планирования космических миссий к малым небесным телам (в частности, для отработки процесса посадки на астероид), а также помогут в разработке высокоточного алгоритмического и программного обеспечения этих миссий.

С другой стороны, все данные о движениях астероидов полезны для специалистов, занимающихся изучением потенциальных астероидных угроз и способов уничтожения "незваных гостей".

Кстати, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, когда состоится отправка на Луну первого американского ровера и почему НАСА может радикально изменить подход к освоению космоса ради полёта к Луне. Между тем в России стартовал новый эксперимент по имитации полёта Луну, участников которого заперли в "бочке" на 120 дней.

Также напомним о промежуточных итогах громких "астероидных миссий": посадке японского зонда "Хаябуса-2" на астероид Рюгу и неприятном сюрпризе, который преподнёс учёным астероид Бенну.