Исследование возможных соударений астероидов с Землей

Введение 4
2 Два опасных астероида 5
2.1 Астероид Апофис 5
2.2 Астероид 2015 RN35 8
3 Метод выделения соударений 10
3.1 Вычисление траекторий 10
3.2 Программный комплекс vl9 12
4 Соударения Апофиса 19
4.1 Соударения Апофиса после сближения в 2036 году 19
4.2 Соударения Апофиса после сближения в 2051 году 22
4.3 Сравнение с характеристиками соударений Апофиса, приведенными на сайте НАСА 27
5 Соударения астероида 2015 RN35 35
5.1 Начальные данные, номинал 30.11.2015 35
5.2 Результаты работы программного комплекса vl9 (2015 RN35, номинал
30.11.12015) 35
5.3 Сравнение положений возможных орбит соударений на сайте НАСА и наших
результатов 51
5.4 Предварительные выводы по 2015 RN35 51
5.5 Новые данные об астероиде 2015 RN35 на сайте NASA после второго этапа
наблюдений 52
5.6 Начальные данные для астероида 2015 RN35 (второй этап наблюдений, номинал 07.03.2016) 54
5.7 Сравнение данных на сайте НАСА и результатов численного интегрирования программным комплексом vl9 54
5.8 Результаты работы программного комплекса vl9 (второй этап наблюдений,
номинал 07.03.2016) 56
5.9 Сравнение положений возможных орбит соударений на сайте НАСА и наших
результатов 65
5.10 Окончательные выводы по 2015 RN35 65
6 Заключение 70
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Купить

Астероидно-кометная опасность — одна из сложных, междисциплинарных проблем, актуальность которых сегодня общепризнана. Астрономические компоненты этой проблемы включают в себя определение и уточнение орбит астероидов из наблюдений, выделение опасных астероидов, для которых возможны тесные сближения и соударения с Землей и более подробное исследование возможных траекторий этих опасных астероидов. Последствием соударения Земли с достаточно крупным астероидом может быть глобальная катастрофа, размеры которой трудно оценить. В последнее время открыто большое число потенциально опасных объектов, для них получены траектории возможных соударений с Землей (к счастью, маловероятные). С учетом опасности глобальной катастрофы необходимо заблаговременно выделять все возможные соударения с Землей и исследовать соответствующие траектории, несмотря на их малую вероятность. Заблаговременное обнаружение угрозы дает возможность предотвращения соударения с меньшими затратами ресурсов.
В настоящее время возможные соударения опасных астероидов с Землей приводятся на сайтах НАСА (neo.jpl.nasa.gov /risk /) и NEODyS (newton.dm.unipi.it /neodys2 /index.php?pc=1.0), однако соответствующие списки необходимо дополнить, как будет показано в настоящей работе. Для рассмотренных ниже астероидов Апофис и 2015 RN35 на указанных сайтах приведены не совпадающие списки соударений.
Для каждого астероида орбита известна с ограниченной точностью, фактически известна трубка возможных траекторий. Если установлено, что она пересекается с Землей, возможно соударение. Возможны ли другие соударения вблизи найденного (в той же трубке), как устроено их множество? Различные проекты предотвращения соударений предполагают небольшое изменение траектории астероида. В связи с этим необходимо знать, где вблизи могут находиться другие опасные зоны. Тот же вопрос возникает, если речь идет о разрушении астероида: крупные осколки оказываются на близких к исходной орбитах.
Трубка возможных траекторий, содержащих соударение, всегда больше Земли, иначе соударение было бы достоверным фактом. Поэтому возможны также тесные сближения, заметно изменяющие орбиту. В том числе возможны, вообще говоря, переходы на резонансные орбиты со сближениями (или даже соударениями) через небольшое число лет. Такие сближения называют резонансными возвратами. На возможность и важность резонансных возвратов специалисты обратили внимание благодаря астероиду Апофис. Однако приводимое рассуждение справедливо и для других опасных объектов. Для множества областей, соответствующих возможным сближениям (включая соударения), можно ожидать сложную структуру, похожую на структуру фрактала. Такие области, ведущие к соударениям, мы называем щелями. Действительно, имеет место "рекурсия": каждое сближение порождает насколько новых сближений, и так далее. Размеры последующих щелей, ведущих к соударениям, убывают.
Прогнозирование возможных соударений, связанных с резонансными возвратами - трудная задача из-за потери точности при сближениях. Этой задаче и посвящена настоящая работа.
Разработан оригинальный метод выделения возможных соударений астероидов с Землей. Этот метод применен для астероида Апофис и 2015 RN35, найдено множество возможных соударений этих астероидов с Землей, большинство из них были ранее неизвестны. Получены основные характеристики и свойства соответствующих траекторий. Правильность полученных результатов подтверждается сравнением с аналогичными результатами, полученными американскими коллегами и публикуемыми на сайте http: / /neo.jpl.nasa.gov /risk /.
Вторая глава содержит обзор некоторых результатов исследования траекторий соударения астероидов с Землей. Параграф 1.1 посвящен истории астероида Апофис, параграф 1.2 - выбору астероида 2015 RN35 для дальнейшего исследования.
Третья глава содержит описание применяемого в настоящей работе метода выделения и исследования траекторий соударения.
В четвертой главе приведены полученные нами характеристики траекторий соударения астероида Апофис. Параграф 2.1 - соударения, связанные с резонансными возвратами после сближения в 2036 году, параграф 2.2 - соударения, связанные с резонансными возвратами после сближения в 2051 году, в параграфе 2.3 сравниваются характеристики 13 "основных" соударений, полученных нами и приведенными на http: / /neo.jpl.nasa.gov /risk /■
Глава 5 посвящена соударениям с Землей астероида 2015 RN35. Использовались две номинальные орбиты, соответствующие двум этапам наблюдений этого астероида. После второго этапа наблюдений точность большой полуоси увеличилась в восемь раз, и существенно изменилось множество возможных соударений.
В Заключении сформулированы основные результаты и намечены нерешенные задачи.

Купить