Построение высокоточных эфемерид больших планет и определение некоторых астрономических постоянных

• Автор: Питьева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 208 с. : ил.

Реферат
I Математическое моделирование движения больших планет
1.1 Историческое введение
1.2 Основные возмущения, действующиеся на движение
планет
1.2.1 Возмущения Луны
1.2.2 Возмущения от сжатия Солнца
1.2.3 Возмущения от астероидов
1.2.4 Возмущения от астероидного кольца
1.2.5 Оценки возмущений от крупных астероидов
1.3 Уравнения движения планет
1.4 Численное интегрирование и его ошибки
1.4.1 Точность численного интегрирования и аппроксимации
1.5 Динамические модели движения планет — ЕРМ и БЕ
II Радиотехнические наблюдения и особенности их обработки
2.1 Введение: обзор результатов, полученных с помощью радиолокационных наблюдений
2.2 Общая характеристика радиотехнических наблюдений
2.2.1 Наблюдения времен запаздывания
2.2.2 Наблюдения дифференциального запаздывания
2.2.3 Наблюдения доплеровского сдвига частот
2.2.4 Орбитальные нормальные точки и нормальные
точки наблюдений теплового излучения

2.2.5 Данные VLBI наблюдений
2.3 Редукция моментов времени к однородной шкале
2.4 Релятивистские эффекты временной шкалы и эффект
Шапиро
2.5 Запаздывание радиосигналов в солнечной короне
2.6 Запаздывание радиосигналов в тропосфере Земли
2.7 Учет топографии лоцируемых планет
2.8 Составление нормальных мест наблюдений
III Оптические наблюдения и их редукция
3.1 Характеристика оптических наблюдений
3.1.1 Меридианные наблюдения
3.1.2 Фотографические и CCD наблюдения
3.1.3 Наблюдения спутников внешних планет
3.1.4 Покрытие звезд кольцами Урана и диском Нептуна
3.2 Учет эффекта фазы
3.2.1 Учет эффекта фазы для Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна
3.2.2 Эффект фазы Плутона
3.3 Редукция наблюдений к международной системе отсчета — ICRF
3.3.1 Перевод наблюдений USNO в систему FK4
3.3.2 Редукция наблюдений за прецессию и движение равноденствия, перевод наблюдений в систему FK5
3.3.3 Переход от системы FK5 к ICRF
IV Построение эфемерид ЕРМ2004 на 140-летнем интервале времени (1880-2020 гг.) и сравнение с эфемеридами DE
4.1 Процесс улучшения и определение постоянных
4.2 Условные уравнения для обработки наблюдений

4.2.1 Условные уравнения для оптических уравнений
4.2.2 Условные уравнения для радиолокационных наблюдений
4.3 Уточнение орбит планет, построение ЕРМ2004
4.3.1 Ориентация ЕРМ2004 в ГСШ7
4.3.2 Представление наблюдений
4.4 Точность эфемерид планет
4.4.1 Ошибки редукций наблюдений
4.4.2 Зависимость точности эфемерид от динамических моделей
4.4.3 Зависимость точности эфемерид от наблюдений
4.5 Константы ЕРМ2004 эфемерид и доступность эфемерид для пользователей
4.6 Сравнение эфемерид ЕРМ с БЕ эфемеридами
4.6.1 Сравнение ЕРМ87 с БЕ200 и другими эфемеридами
4.6.2 Сравнение ЕРМ98 и БЕ403
4.6.3 Сравнение ЕРМ2004 и БЕ410
4.7 Построение версии эфемерид ЕРМС в шкале времени

V Определение астрономических постоянных
5.1 Вековое изменение гравитационной постоянной
5.2 Параметры ППН-формализма
5.3 Вековые движения перигелиев планет
5.4 Квадрупольный момент Солнца
5.5 Заключение по релятивистским параметрам и сжатию
Солнца
5.6 Параметры вращения Марса
5.6.1 Вычисление положений посадочных аппаратов
на Марсе
5.6.2 Условные уравнения для посадочных аппаратов

радиолокация ПА на Марсе Viking и Pathfinder с точностью а ~ 7-12 м; точность КА MGS (Mars Global Surveyor), Odyssey измерений составляет 2 м; локация искусственных и естественных (Ганимед, Калисто, Европа, Ио, Фобос, Титан) спутников планет производится с точностью ~ 150 м, а лазерная локация Луны с точностью до миллиметров. Осуществлена также локация более сотни астероидов и даже колец Сатурна и нескольких комет, пока, правда, на небольших интервалах времени при сближениях с Землей.
Было получено много новых, интересных и неожиданных результатов. Так, оказалось, что вращение Венеры — обратное и находится в резонансе с относительным орбитальным движением Земли и Венеры. Венера поворачивается к Земле одной и той же стороной в каждом нижнем соединении. Дальнейшие исследования с использованием радарных изображений, полученных космическим аппаратом Magelan, еще более усложнили картину. Период вращения Венеры 243.0185 ± 0.0001 суток (Davies et al., 1992) отличается от резонансного значения 243.16 существенно, для того, чтобы можно было бы объяснить его либрацией оси вращения около резонансного значения. Радиолокационные же наблюдения Меркурия показали, что его вращение находится в резонансе с орбитальным движением, но с отношением периодов 2/3, а не 1/1, как считалось из оптических наблюдений. Изучение изображений с космического аппарата Mariner-Ю подтвердили, что период вращения Меркурия соответствует резонансному значению 58d.6557 с точностью 0rf.01 (Klaasen, 1976). Теоретически объяснить такие особенности вращения Меркурия и Венеры довольно трудная и интересная задача.
Радиолокационные наблюдения, дающие расстояние не до центра планеты, а до ближайшей к Земле точки ее поверхности, позволяют определять радиусы планет. Интересно отметить, что сопоставление радиолокационных определений радиуса Венеры с данными космических аппаратов Венера-4 и Mariner-5 помогло правильно привязать к высотам над поверхностью Венеры первые прямые определения температуры и давления ее атмосферы, передаваемые