Определение траектории движения небесных тел в атмосфере Земли

Автор: Бондаренко Юрий Сергеевич, Медведев Юрий Дмитриевич

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Математика, механика, информатика

Статья в выпуске: 4 (56), 2014 года.

Бесплатный доступ

Разработана методика, позволяющая определять траекторию движения небесного тела в атмосфере Земли, параметры гелиоцентрической орбиты тела до его вхождения в атмосферу, а также оценивать основные факторы поражения ударной волной. Методика предусматривает исследование нескольких вариантов развития событий вследствие прохождения объекта в атмосфере Земли. В случае если объект прошел через атмосферу, не столкнувшись с Землей, определяются моменты входа и выхода тела из атмосферы Земли. Объект может столкнуться с Землей, не разрушившись. При этом дифференциальные уравнения интегрируются до достижения небесным телом поверхности Земли. Считалось, что объект сгорает в атмосфере, если его радиус становится менее 1 см. Отдельно рассматривался случай, когда во время движения объект разрушается, а до поверхности Земли долетают только фрагменты. Разработанная методика была реализована в программно-вычислительном комплексе. Одним из преимуществ комплекса является возможность сохранения результатов вычислений в файле формата.kml, позволяющем отображать трёхмерные геопространственные данные в программе «Google Планета Земля», а также на двухмерных картах Google. В нашем случае это траектория полета и ее проекция на поверхность Земли, места разрушения, взрыва и падения метеорита, области падения фрагментов и поражения ударной волной, а также другая полезная информация. Эффективность программно-вычислительного комплекса была проверена на движении астероида 2008 TC3 и метеорита «Челябинск». Было показано, что орбиты метеоритов 2008 TC3 и «Челябинск» до входа в атмосферу оказались близки к орбитам, полученным другими авторами, а параметры воздушных взрывов совпадают с исходными данными в пределах их точности. Полученные области падения фрагментов этих метеоритов находятся всего лишь в нескольких километрах от обнаруженных осколков. Зоны разрушений в результате действия воздушной ударной волны в случае метеорита « Челябинск» совпадают с реальными данными.

Еще

Небесное тело, астероид, метеорит, гелиоцентрическая орбита, траектория движения, атмосфера земли, воздушный взрыв, ударная волна, район падения

Короткий адрес: https://sciup.org/148177305

IDR: 148177305

Список литературы Определение траектории движения небесных тел в атмосфере Земли

  • Аксенов Е. П. Теория движения искусственных спутников Земли. М.: Наука, 1977. 360 с.
  • Svetsov V. V., Nemtchinov I. V. Disintegration of Large Meteoroids in Earth’s Atmosphere: Theoretical Models//Icarus. 1995. Vol. 116. P. 131-153.
  • Passey Q. R., Melosh H. J. Effects of atmospheric breakup on crater field formation//Icarus. 1989. 42. P. 211-233.
  • Ivanov B. A., Deniem D., Neukum G. Implementation of dynamic strength models into 2D hydrocodes: Applications for atmospheric breakup and impact cratering//International Journal of Impact Engineering. 1997. P. 411-430.
  • Chyba C. F., Thomas P. J., Zahnle K. J. The 1908 Tunguska explosion: Atmospheric disruption of a stony asteroid//Nature. 1993. P. 40-44.
  • Физика взрыва/С. Г. Андреев ; под ред. Л. П. Орленко. В 2 т. Т. 1. 3-е изд., перераб. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 832 с.
  • Атаманюк В. Г., Ширшев Л. Г., Акимов Н. И. Гражданская оборона: учебник для вузов/под ред. Д. И. Михайлика. М.: Высш. шк., 1986. 207 с.
  • Google . URL: http://www. google.com/earth/(дата обращения: 15.07.2014).
  • NASA/JPL . URL: http://neo. jpl.nasa.gov/news/2008tc3.html/(дата обращения: 15.07. 2014).
  • The recovery of asteroid 2008 TC3/M. H. Shaddad //Meteoritics & Planetary Science. 2010. P. 1-33.
  • Бондаренко Ю. С., Вавилов Д. Е., Медведев Ю. Д. Метод определения орбит малых тел Солнечной системы, основанный на переборе орбитальных плоскостей//Астрономический вестник. 2014. Т. 48, № 3. С. 229-233.
  • JPL Solar System Dynamics, 2014, SPK-ID: 3430291 . URL: http://ssd.jpl.nasa.gov/(дата обращения: 15.07.2014).
  • Питьева Е. В. Фундаментальные национальные эфемериды планет и Луны (EPM) Института прикладной астрономии РАН: динамическая модель, параметры, точность//Труды ИПА РАН. СПб.: Наука, 2012. Вып. 23. С. 364-367.
  • U. S. Standard Atmosphere/U. S. Government Printing Office. Washington, D.C., 1976.
  • Groten E. Report of the IAG. Special Commission SC3, Fundamental Constants. XXII. 1999. IAG General Assembly.
  • NOAA . URL: http://www.nnvl.noaa.gov/MediaDetail2.php?MediaID=1 290&MediaTypeID=1/(дата обращения: 15.07.2014).
  • NASA/JPL . URL: http://neo jpl.nasa.gov/news/fireball_130301. html/(дата обращения: 15.07.2014).
  • Zuluaga J. I., Ferrin I., Geens S. The orbit of the Chelyabinsk event impactor as reconstructed from amateur and public footage. 2013. arXiv:1303.1796.
  • Mineralogy, reflectance spectra, and physical properties of the Chelyabinsk LL5 chondrite -Insight into shock induced changes in asteroid regoliths/T. Kohout //Icarus. 2014. V. 228. P. 78-85.
  • Central Bureau for Astronomical Telegrams, IAU. Electronic Telegram No. 3423: Trajectory and Orbit of the Chelyabinsk Superbolide, 2013 . URL: http://www.icq.eps.harvard.edu/CBET3423.html/(дата обращения: 15.07.2014).
  • Астрономические и физические аспекты челябинского события 15 февраля 2013 г./В. В. Емельяненко //Астр. вестн., 2013. Т. 47, № 4. C. 262-277.
  • Голубев А. В. Основные характеристики движения метеороида при выпадении челябинского метеоритного дождя 15 февраля 2013 г.//Астероиды и кометы. Челябинское событие и изучение падения метеорита в озеро Чебаркуль: материалы конф. 2013. C. 70.
  • Бондаренко Ю. С. Halley -электронные эфемериды//Известия Главной астрономической обсерватории в Пулкове. Пулково-2012: Тр. Всерос. астрометрической конференции. 2013. № 220 С.169-172.
  • URA.RU, Метеорит «Челябинск» доставили в краеведческий музей . URL: http://ura.ru/content/chel/17-10-2013/news/1052167381.html (дата обращения: 15.07.2014).
  • Газета.Ру, Метеорит не чрезвычайный . URL: http://www.gazeta.ru/social/2013/03/05/5000389.shtml/(дата обращения: 15.07.2014).
Еще
Статья научная