WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |

«Направление 4 Планеты гиганты, их спутники и кольца Координаторы: О.Л. Кусков (ГЕОХИ РАН), Ю.М. Торгашин (ИНАСАН), П.А. Беспалов (ИПФ РАН) Проект 4.1. Динамика систем ...»

-- [ Страница 1 ] --

Направление 4 "Планеты гиганты, их спутники и кольца"

Координаторы: О.Л. Кусков (ГЕОХИ РАН), Ю.М. Торгашин (ИНАСАН), П.А. Беспалов

(ИПФ РАН)

Проект 4.1. Динамика систем спутников и колец, роль приливных взаимодействий.

Руководитель проекта: Питьева Е.В., доктор физ.-мат. наук, evp@ipa.nw.ru,

evpitjeva@gmail.com (ИПА РАН).

Построение численных теорий движения основных спутников систем планетгигантов и их использование для уточнения эфемерид Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна.

Институт Прикладной Астрономии РАН давно и успешно занимается разработкой эфемерид многих объектов солнечной системы. В последнее время в институте началась работа по разработке эфемерид некоторых естественных спутников планет, с целью включения этих объектов в приложения к Астрономическому Ежегоднику, а так же с целью уточнения орбит планет и самих спутников. Эта работа ведется в рамках программного пакета ЭРА (Эфемеридные Расчеты в Астрономии), разработанного группой научных исследователей под руководством проф. Г.А. Красинского.

Основным результатом настоящей работы являются численные теории движения основных спутников Юпитера (Io, Europa, Ganymede, Callisto), Сатурна (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan, Hyperion, Iapetus, Phebe), Урана (Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Miranda) и Нептуна (Triton, Nereid), построенные на интервале 1960–2020 гг. Построение теорий движения спутников по наблюдениям проводилось методом дифференциального уточнения параметров, который состоит из нескольких последовательных итераций. На каждой итерации проводилось совместное численное интегрирование дифференциальных уравнений движения спутников методом Эверхарта 19-го порядка. В результате интегрирования получаются коэффициенты разложения координат и скоростей в ряды по полиномам Чебышева. Значения параметров улучшались методом наименьших квадратов (WLSM). Модели движения спутников учитывают сжатие центральной планеты (J2, J4 для системы Сатурна, Урана и Нептуна, и J6 для системы Юпитера), взаимные возмущения спутников и возмущения от Солнца и больших планет. Расчеты проводились с использованием как отечественных эфемерид EPM2008, так и DE405, однако для удобства сравнения с другими авторами приводятся результаты, полученные с использованием DE405.

Начальные координаты и скорости были получены из аналитической теории Лиске для системы Юпитера, из полуаналитической теории TASS для системы Сатурна и численных теорий JPL для систем Урана и Нептуна. Гравитационные параметры спутниковых систем, такие как, гравитационные массы и зональные гармоники, были взяты с официальной интернет страницы JPL http://ssd.jpl.nasa.gov. А координаты северного полюса центральной планеты взяты в соответствии с последним отчетом рабочей группы по геодезии и картографии (Celest. Mech. Dyn. Astr., 2011,109, 101-135).

Поскольку теории движения спутников строятся на основе наблюдений, в лаборатории создана и поддерживается база наблюдений этих объектов, которая на данный момент насчитывает 53683 астрометрических наблюдения разного типа, выполненным в 1960-2011 гг.. Статистические данные по базе наблюдений спутников приведены в Табл, которая условно разделена на графы по различным типам наблюдений (абсолютные наблюдения, наблюдения спутника относительно планеты или спутника относительно спутника и взаимные явления – затмения и покрытия).

Построенные теории движения спутников сравнивались как с наблюдениями, так и с результатами других авторов. Среднеквадратичные ошибки представления наблюдений по прямому восхождению и склонению в большинстве случаев не превосходили их априорных ошибок и составляли 0.15 – 0.25. На Рис.1-10 приведено несколько графиков, которые показывают остаточные невязки наблюдений (зеленые точки) и сравнение теорий (черные линии). Теории движения спутников Юпитера сравнивались с теориями V.

Lainey, спутников Сатурна – с полуаналитической теорией TASS1.7, спутников Урана и Нептуна – с численными теориями JPL. Сравнение показало, что в целом результаты согласуются. Значительные отклонения имеются лишь у нескольких спутников, что связанно с недостатком точных наблюдений этих объектов, в силу природных особенностей их строения и движения.

Теории спутников Марса, галилеевых спутников Юпитера, восьми главных спутников Сатурна и пяти главных спутников Урана, вычисленные на основе численных теорий их движения, разработанных в ИПА РАН, уже используются для вычисления эфемерид этих спутников, которые доступны на сайте ИПА РАН http://www.ipa.nw.ru/PAGE/rusipa.htm.

Эфемериды галилеевых спутников Юпитера представляют собой таблицы, в которых приведены данные о явлениях в системе спутников, а также графически представлены приближённые конфигурации спутников и обстоятельства видимости затмений спутников Юпитером для дат, близких к середине месяца. В эфемеридах спутников Сатурна даны моменты наибольших восточных элонгаций для Мимаса, Энцелада, Тэфии, Дионы и Реи. Для Титана, Гипероиона и Япета даны моменты всех соединений и элонгаций. Помимо этого для Гипериона и Япета даны дифференциальные координаты этих спутников относительно Сатурна. В эфемеридах спутников Урана представлены моменты наибольших северных элонгаций для Миранды, Ариэля, Умбриэля, Титании и Оберона. В эфемеридах спутников Марса представлены моменты наибольших восточных элонгаций для Фобоса и Деймоса.

Кроме того, на основе построенных теорий движения спутников по 24088 позиционным наблюдениям этих спутников (а также оптических и радиотехнических измерений планет и космических аппаратов) были уточнены эфемериды внешних планет. Для уточнения движения внутренних планет используются только радиотехнические позиционные измерения (в основном, наблюдения времен запаздывания), которые имеют точность на несколько порядков лучше, чем точность оптических наблюдений. Однако, радиотехническими наблюдениями обеспечены, в основном, планеты земной группы, для Юпитера и Сатурна таких наблюдений значительно меньше, а для Урана и Нептуна имеется только по одной трехмерной нормальной точки (,, R), полученной по данным КА Voyager 2, поэтому по-прежнему большое значения для построения эфемерид внешних планет имеют оптические наблюдения. При фотографических и ПЗС наблюдениях планет главным фактором ограничивающим точность наблюдений является яркость планет по сравнению с опорными звездами, искажение формы фотографического изображения вследствие метеорологических, инструментальных и астрономических условий и трудность процесса измерения протяженного объекта неравномерной плотности. Особенно это касается ярких планет Юпитера и Сатурна с большими видимыми дисками. Все эти ограничения снимаются при наблюдениях спутников планет. Поскольку положение спутника относительно звезд определяется как движением самого спутника вокруг планеты, так и движением планеты, то по измерениям положений спутников можно уточнять орбиты планет, вокруг которых вращаются спутники. Регулярная программа астрометрических фотографических наблюдений спутников Юпитера и Сатурна велась 1962 -1998 гг. в Николаевской обсерватории, с 1998 г. во Флагстаффе и на некоторых других обсерваториях.



Для обработки таких наблюдений необходимо иметь теории движения спутников.

Аналитические теории движения спутников Юпитера (Lieske), Сатурна (Vienn and Duriez), Урана (Lascar and Jacobson) включены в программный пакет ЭРА-7. Недостатком этих теорий является невозможность корректного введения уточненных из наблюдений параметров движения спутников в аналитические теории. В связи с этим в ИПА РАН строятся собственные численные теории движения спутников внешних планет и Марса (описанные выше), которые успешно используются, как для уточнения эфемерид самих спутников, так и для центральных планет. Для уточнения эфемерид Юпитера было использовано наблюдений прямых восхождений – и склонений – спутников Юпитера (63% всех оптических наблюдений), для Сатурна 11496 (76%), для Урана 2528 (21%), для Нептуна 1644 (14%). Среднеквадратичные ошибки представления этих наблюдений составили 0. Табл. RMS наземных наблюдений.

Центральная планета наблюдениями (зеленые точки) и с эфемеридой Лайни (черные линии).

Рис. 2 Сравнение полученной теории движения Европы в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с эфемеридой Лайни (черные линии).

Рис. 3 Сравнение полученной теории движения Ганимеда в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с эфемеридой Лайни (черные линии).

Рис. 4 Сравнение полученной теории движения Калисто в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с эфемеридой Лайни (черные линии).

Рис. 5 Сравнение полученной теории движения Мимаса в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с эфемеридой TASS1.7 (черные линии).

Рис. 6 Сравнение полученной теории движения Титана в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с эфемеридой TASS1.7(черные линии).

Рис. 7 Сравнение полученной теории движения Ариель в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с численной теорией JPL (черные линии).

Рис. 8 Сравнение полученной теории движения Миранды в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с численной теорией JPL (черные линии).

Рис. 9 Сравнение полученной теории движения Тритона в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с численной теорией JPL (черные линии).

Рис. 10 Сравнение полученной теории движения Нереиды в прямом восхождении и склонении с наблюдениями (зеленые точки) и с численной теорией JPL (черные линии).

Список публикаций:

1. А.Л. Порошина, Г.А. Космодамианский. Построение численных теорий движения основных спутников планет в системе ЭРА, Известия ГАО, Труды конференции «Пулково-2012», (отправлено в печать в ноябре 2012 г.).

2. Г.А. Космодамианский, А.Л. Порошина, М.Д. Замарашкина. Эфемериды главных спутников планет в приложении к астрономическому ежегоднику, Известия ГАО, Труды конференции «Пулково-2012», (отправлено в печать в ноябре 2012).

Д.А. Павлов, В.И. Скрипниченко, А.А.

состояние и перспективы развития», Известия ГАО, Труды конференции «Пулково-2012», (отправлено в печать в ноябре 2012).

4. Е.В. Питьева. EPM2011 обновленные планетные эфемериды ИПА РАН и их использование для научных исследований, Астрономический вестник (номер на основе докладов на конференции «Analytical methods of celestial mechanics” (отправлено 02.11.2012).

Список командировок:

Питьева Е.В. командировка на 28 Генеральную Ассамблею МАС, Пекин, 22 августа – 2 сентября 2012.

Список докладов на конференциях.

1. А.Л. Порошина, Г.А. Космодамианский «Построение численных теорий движения основных спутников планет в системе ЭРА», конференции «Пулково-2012», 2. Г.А. Космодамианский, А.Л. Порошина, М. Д. Замарашкина «Эфемериды главных спутников планет в приложении к астрономическому ежегоднику», конференции «Пулково-2012», (устный).

3. Е.В. Питьева, «Высокоточные планетные эфемериды ИПА РАН «EPM» (их модель, точность, параметры) основа для астронавигации и научных исследований», конференции «Пулково-2012», (устный).

4. Д.А. Павлов, В.И. Скрипниченко, А.А. Фишков «Система ЕРА: текущее состояние и перспективы развития», конференции «Пулково-2012», (постерный).

5. E.V. Pitjeva «EVP high-precision planetary ephemerides of IAA RAS for scientific research», обновленные планетные эфемериды ИПА РАН и их использование для научных конференция «Analytical methods of celestial mechanics», (устный).

6. E.V. Pitjeva «EVP high-precision planetary ephemerides of IAA RAS for scientific research and astronavigation on the Earth and in space», 28 GA IAU, JD7, (приглашенный).



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
 



Похожие работы:

«Дайджест космических новостей Московский космический Институт космической №144 клуб политики (21.03.2010-31.03.2010)    31.03.2010  На космодром Байконур доставлен космический аппарат АМС4Р  2  Космонавты во время выхода в космос снимут научную аппаратуру  2  На Сатурне и холодно, и жарко  3  Американцы полетят в космос на советских двигателях сорокалетней давности  3  30.03.2010  Канада намерена построить два космодрома  4 ...»

«Основные организаторы Программы: Общероссийская Малая академия наук Интеллект будущего; Центр развития образования, науки и культуры Обнинский полис; образовательный центр РОСИНТАЛ. ВСЕРОССИЙСКИЕ КОНКУРСЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ, НАУЧНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ УЧАЩИХСЯ На конкурсы принимаются исследовательские работы учащихся по направлениям: Научно-технические разработки: программные разработки; программные продукты для образования, науки, техники, экономики, искусства, созданные на основе стандартных...»

«МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКО-Ритм Вступление. Новый метод прогнозирования ЭКО-Ритм не требует специальных знаний. Любопытство и школьный курс математики, позволит Вам найти ответы на вопросы: Когда?, С кем? и Как? организовать свою жизнь на базе своего прошлого, определить судьбоносные переломные периоды Вашей жизни. Проверка метода прогнозирования велась на примерах исторически достоверных событий из разных сфер жизни знаменитых людей и громких социальных потрясений, как-то: Царь Николай-2,...»

«ДРУЗЬЯМ и ЛЮБИТЕЛЯМ АСТРОНОМИИ Издание третье дополненное и переработанное под редакцией проф. В. А. Воронцова-Вельяминова ОНТ И ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ НАУЧНО - ПОПУЛЯРНОЙ И ЮНОШЕСКОЙ ЛИТЕРА ТУРЫ Москва 1936 Ленинград НПЮ-3-20 Автор книги — старейший ученый астроном, почетный член Академии наук, написал ряд научно-популярных и специальных трудов по астрономии, на которых воспитано не одно поколение любителей астрономии. „Друзьям и любителям астрономии—научно-популярная книга сочетающая очерк...»

«Астросоциотипология Astrosociotypology Луценко Евгений Вениаминович Lutsenko Evgeny Veniaminovich д. э. н., к. т. н., профессор Dr. Sci. Econ., Cand. Tech. Sci., professor Кубанский государственный аграрный Kuban State Agrarian University, Krasnodar, университет, Краснодар, Россия Russia Трунев А.П. – к. ф.-м. н., Ph.D. Alexander Trunev, Ph.D. Директор, A&E Trounev IT Consulting, Торонто, Канада Director, A&E Trounev IT Consulting, Toronto, Canada В монографии представлен вариант теории...»

«РЕВОЛЮЦИЯ В ХРОНОЛОГИИ ХРОНОСДВИГ НА 200 ЛЕТ orosz7 forr:Layout 1 2/11/2007 4:20 PM Page 2 orosz7 forr:Layout 1 2/11/2007 4:20 PM Page 3 РЕВОЛЮЦИЯ В ХРОНОЛОГИИ ХРОНОСДВИГ НА 200 ЛЕТ orosz7 forr:Layout 1 2/11/2007 4:20 PM Page 4 4 orosz7 forr:Layout 1 2/11/2007 4:20 PM Page 5 ВВЕДЕНИЕ Хунгарский календарь – это система времяисчисления (точнее, до ее официального признания – гипотеза), которая на основе ректроспективных астрономических вычислений утверждает, что Юлианский календарь был введен...»

«рекомендательный указатель литературы в помощь самообразованию юношества Тамбов 2009 Печатается по решению редакционно-издательского совета Тамбовской областной детской библиотеки Составитель: Нестерова Татьяна Васильевна, гл. библиограф Тамбовской областной детской библиотеки Редактор: Гребенникова Елена Васильевна, зам. директора по библиотечной работе Тамбовской областной детской библиотеки Ответственный за выпуск: Ушакова Татьяна Павловна, директор Тамбовской областной детской библиотеки...»

«Москва Издательство МЦНМО 2005 УДК 52 (07) ББК 22.6 Р69 А. М. Романов. Р69 Занимательные вопросы по астрономии и не только. — М.: МЦНМО, 2005. — 415 с.: ил. — ISBN 5–94057–177–8. Сборник занимательных вопросов по астрономии. К некоторым вопросам приводятся ответы и подробные комментарии. Книга написана в научно-популярном стиле, бльшая часть будет понятна учащимся старших и средних классов. о Для школьников и всех тех, кто интересуется астрономией, её историей и современными достижениями и...»

«УТВЕРЖДАЮ Декан биологического факультета Дементьева С.М. _ 2012 г. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине НАУКИ О ЗЕМЛЕ для студентов 3 курса очной формы обучения специальность 020201.65 БИОЛОГИЯ Обсуждено на заседании кафедры Составители: _ 2012 г. к.б.н., доцент А.В.Тюсов к.б.н., доцент С.А. Иванова Протокол № Зав. кафедрой_ Тверь, 2012 2. Пояснительная записка Цели дисциплины: Формирование теоретических знаний и представлений студентов-биологов по основам физической географии. Задачи...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.