Динамика космического аппарата вблизи малых небесных тел с нерегулярным распределением масс

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-21-00297

НазваниеДинамика космического аппарата вблизи малых небесных тел с нерегулярным распределением масс

Руководитель Никонов Василий Иванович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук" , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-314 - Теоретическая механика

Ключевые слова астероидно-кометная опасность, движение космического аппарата в окрестности малого небесного тела, приближение полей притяжения тел с нерегулярным распределением масс, существование и устойчивость точек либрации, регулярные и хаотические движения КА в окрестности малого небесного тела, движение по поверхности с трением, движение с подскоками

Код ГРНТИ30.15.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В настоящее время в современной небесной механике наблюдается усиление интереса к вопросам, связанным с описанием движения малых небесных тел, в частности, комет и астероидов, а также движения в окрестности таких тел и на их поверхности. Это обстоятельство обусловлено т.н. проблемой астероидной опасности, осознание которой приходится, пожалуй, на последние два десятилетия. Стало понятно, что разработка подходов к решению этой проблемы состоит из ряда компонент, среди которых обнаружение и каталогизация потенциально опасных небесных объектов, прогнозирование их орбитальной динамики (в частности, расчёт траекторий), определение подходов к нейтрализации угрозы (например, подрыв на орбите или увод с траектории с помощью малой тяги) и оценка их последствий. В большинстве случаев потребуется запуск космических аппаратов (КА) в окрестность потенциально опасного небесного тела и обеспечение их функционирования. Как правило, малые небесные тела имеют достаточно сложную форму и нерегулярное распределение масс, чем обусловлена сложная структура порождаемого ими поля притяжения. Более того, как правило, такое поле притяжения весьма слабо. Поэтому ошибки в его оценке могут привести к неудачам предполагаемых дорогостоящих и, в общем случае, "одноразовых миссий". Таким образом, имеется общая задача построения точных и упрощённых моделей поля притяжения малых небесных тел, а также изучения динамики КА в таких полях с учётом вращательного движения небесных тел вокруг центра масс. В рамках предлагаемого проекта предусматривается а) Разработка оригинальных методов моделирования полей притяжения малых небесных тел и их сравнительный анализ на примере ряда малых небесных тел. б) Исследование существования и устойчивости положений относительного равновесий на шероховатой поверхности вращающихся малых небесных тел и в их окрестности. в) Численно-аналитическое исследование допускающих столкновение с поверхностью траекторий космических аппаратов в окрестности небесных тел.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Буров А.А., Никонов В.И. О приближении двумя шарами твёрдого тела, близкого к динамически симметричному Журнал вычислительной математики и математической физики, Т. 62, № 12., С. 2105–2111. (год публикации - 2022)
10.31857/S0044466922120055

2. Буров А.А., Никонов В.И., Шалимова Е.С. Об относительных равновесиях на поверхности сферической полости равномерно вращающегося гравитирующего шара Прикладная математика и механика, Т. 86, № 6., С. 857–871. (год публикации - 2022)
10.31857/S0032823522060029

3. Буров А.А., Герман А.Д., Никонов В.И. Peaks, notches, and lowlands of comet (67P) Churyumov–Gerasimenko Acta Astronautica, V. 203. P. 291-295 (год публикации - 2023)
10.1016/j.actaastro.2022.11.008

4. Буров А.А., Никонов В.И. Приближение поля притяжения тела, близкого к динамически симметричному, полем притяжения трёх шаров Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, Т. 509. С. 45–49. (год публикации - 2023)
10.31857/S2686740023020049

5. Буров А.А., Никонов В.И. On the approximation of a nearly dynamically symmetric rigid body by two balls Computational Mathematics and Mathematical Physics, Vol. 62, No. 12, pp. 2154–2160 (год публикации - 2022)
10.1134/S0965542522120053

6. Буров А.А., Никонов В.И. Вычислительные аспекты теории гравитационного потенциала малых небесных тел ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ: ТЕОРИЯ И ПРИЛОЖЕНИЯ (DYSC 2022) Материалы 4-й Международной конференции, Иркутск, 19–22 сентября. Издательство ИГУ Иркутск, С. 157-159 (год публикации - 2022)

7. Буров А.А., Никонова Е.А. Generating function of the inertial integrals for small celestial bodies Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, Vol. 134, Article number 37 (год публикации - 2022)
10.1007/s10569-022-10087-3

8. Буров А.А., Никонов В.И. Относительные равновесия тяжёлой точки на равномерно вращающейся наклонной плоскости Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1. С. 156–165. (год публикации - 2023)
10.31857/S0572329922600499

Публикации

1. Буров А. А., Никонов В. И. Мультипольное представление гравитационного потенциала малого небесного тела Динамические системы и компьютерные науки: теория и приложения (DISC 2023): материалы 5-й Международной конференции. Иркутск, 18–23 сентября. Издательство ИГУ Иркутск., С. 191-194. (год публикации - 2023)

2. Буров А.А., Никонов В.И. Мультипольное представление поля притяжения астероида (433) Эрос Космические исследования (год публикации - 2024)

3. Буров А.А., Никонов В.И. Вычислительные задачи теории гравитационного потенциала Белый ветер, Москва, 64 стр. (год публикации - 2023)

4. Никонов В.И. Об определении вершин, перевалов и впадин на примере ядра кометы (67P) Чурюмова-Герасименко Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2023» / Отв. ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов, Е.И. Зимакова. [Электронный ресурс] – М.: МАКС Пресс, 1 стр. (год публикации - 2023)

5. Буров А.А., Никонов В.И. A Multipole Representation for the Gravitational Field of Asteroid (433) Eros Cosmic Research, vol. 62, no. 3, p. 286-292 (год публикации - 2024)
10.1134/S0010952524600240