Движение комет с нерегулярно меняющимися негравитационными эффектами

• Автор: Бондаренко, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Оглавление
Введение
§1.1. История исследования негравитационных эффектов в
движении комет
§ 1.2. Структура и содержание диссертации
Актуальность исследования
Цели работы
Научная новизна и практическая ценность
Результаты, выносимые на защиту
Апробация результатов
Публикации
Методика построения долгосрочных численных теорий движения комет
§2.1. Уравнения поступательного движения кометы
§2.2. Метод интегрирования Эверхарта
§2.3. Метод Энке для повышения точности интегрирования
уравнений движения
§2.4. Учет негравитационных эффектов
§2.5. Улучшение параметров орбиты кометы
§2.6. Описание предлагаемой методики
§2.7. Реализация методики
Численная теория движения кометы Копфа
§3.1. Наблюдения и история исследований кометы Копфа
§3.2. Применение новой методики к построению численной теории
движения кометы Копфа
§3.3. Эволюция орбиты кометы Копфа
§3.4. Эволюция параметров вращения ядра кометы Копфа
Выводы

4. Численная теория движения кометы Темпель
§4.1. Космическая миссия Deep Impact и полученные результаты.. 88 §4.2. Построение численной теории движения кометы Темпель 1.. 94 §4.3. Сравнение результатов космической миссии Deep Impact с
полученными параметрами
Выводы
5. Численные теории движения короткопериодических комет с учетом смещения моментов максимумов газопроизводительностей
§5.1. История исследований и основные формулы кометной
фотометрии
§5.2. Определение смещений максимумов кривых блеска комет ..115 §5.3. Определение смещений максимумов негравитационных
ускорений
§5.4. Обсуждение результатов
Выводы
6. Электронный каталог кометных орбит «Галлей»
§6.1. Описание каталога
§6.2. Функциональные возможности
Управление базой данных
Работа с базой данных
§6.3. Реализация каталога, поддержка и распространение
Заключение
Библиографический список
Электронные ресурсы

1. Введение
Кометы, в отличие от астероидов, обнаруживают в своем движении характерные особенности, которые принято называть негравитационными эффектами. Под негравитационными эффектами понимают явления, связанные с испарением вещества с поверхности кометы. Под воздействием этого испарения ядро кометы испытывает реактивное давление, что, в свою очередь, вызывает ускорение. Это ускорение называется негравитационным, и оно может как уменьшать, так и увеличивать скорость движения кометы вокруг Солнца в зависимости от комбинации целого ряда факторов, таких как направления собственного вращения ядра, рельефа поверхности ядра, распределения на поверхности областей активной сублимации и др. Поэтому определение величины негравитационного ускорения представляет собой весьма важную задачу. Кроме того, вектор результирующего негравитационного ускорения не всегда проходит через центр ядра, что вызывает изменение скорости вращения ядра, вынужденную прецессию, а значит, изменяет и саму величину негравитационного ускорения. Реактивные силы, вызывающие ускорение (или замедление) в движении кометы заметно действуют только в довольно небольшой части ее орбиты, располагающейся в окрестности Солнца, на остальной части орбиты комета движется практически только под действием гравитационных сил. В прошлом эта особенность действия негравитационных сил позволила применять достаточно простые методики учета негравитационных ускорений.
§1.1. История исследования негравитационных эффектов в движении комет
Построение численных теорий движения короткопериодических комет, охватывающих три и более появления, требует, как правило, учета негравитационных эффектов в их движении. Впервые необходимость такого
учета возникла при попытках построения численной теории движения коме-

Для эффективности данного метода необходимо, чтобы первый член правой части уравнений (2.14) был того же порядка, что сx(t), т.е. должно выполняться условие
~з" [/(лМО + Ar(t)] о
< |â(t)|. (2.15)

По мере того, как модуль вектора Аг(с) возрастает, этот член обычно увеличивается. Поэтому, для того чтобы сохранить эффективность метода, нужно, зная возмущенные положения и скорость, определить новую кепле-ровскую оскулирующую орбиту. Тогда в момент оскуляции начальные условия для дифференциальных уравнений (2.14) относительно Аг снова становятся нулевыми, а правая часть уравнений содержит только возмущающее ускорение а(г)- Эта процедура с выполнением условия (2.15), в частности, позволяет значительно ослабить влияние сингулярности уравнений (2.14) в окрестности сближения кометы с центральным телом.
Однако при смене оскуляции правая часть терпит разрыв 1-го рода (конечный разрыв). Использование одношагового метода численного интегрирования позволяет не заботиться о гладкости правой части на стыках шагов. Для этих методов важно гладкое поведение правой части уравнений (2.14) внутри шага. Поэтому не случайно, Эверхарт, описывая алгоритм своего метода, рекомендует применять преобразование Энке для уравнений движения в комбинации с его методом интегрирования вне зависимости от величины интервала интегрирования и возмущений, допуская тем самым смену оскуляции на каждом шаге. Применение метода Энке со сменой оскуляции на каждом шаге интегрирования 1гп схематически представлено на рис. 2.1, где пунктирными линиями изображено движение по невозмущенной орбите, черными линиями - возмущения, а серой линией - возмущенная орбита.