Астемесова КС

реклама
АННОТАЦИЯ
диссертации на соискание ученой степени «доктора философии» (Ph.D)
по специальности 6D072300 - Техническая физика
Астемесова Каламкас Сериковна
Движение тела в нестационарном нецентральном поле тяготения
Актуальность исследования
Исследования нестационарных задач небесной механики являются
актуальными как в плане фундаментальных исследований при разработке
качественных, аналитических и численных методов, так и в отношении
практических приложений к ряду насущных задач исследований движения
искусственных и естественных небесных тел. Соответственно новыми
являются
методы
небесно-механического
описания
эволюции
нестационарных космических объектов.
Для построения основ теории движения небесных тел в
нестационарном нецентральном поле тяготения поставлена и разработана
обобщенная задача двух центров с переменным межцентровым расстоянием.
Она является модификацией известной в небесной механике обобщенной
задачи двух неподвижных центров, учитывающей возможную вариацию
важнейших физических параметров фигуры Земли. Найденное решение
может быть использовано в качестве промежуточного движения при анализе
эффектов переменной гравитации в орбитальном движении искусственных
спутников Земли. Для этого рассматривается движение материальной точки в
поле тяготения несферического тела с медленно меняющимися со временем
параметрами, в частности размерами и формой. Движение ИСЗ в
нестационарном геопотенциале моделируется на основе обобщенной задачи
двух центров с переменным межцентровым расстоянием. В рассматриваемой
модельной задаче потенциал Земли аппроксимируется с точностью до
первых трех зональных гармоник потенциалом обобщенной задачи двух
центров с переменным межцентровым расстоянием. В этом случае в
движении ИСЗ учитывается основной возмущающий фактор, сжатие Земли,
что позволяет найти промежуточное движение и соответственно определить
промежуточную орбиту ИСЗ. Это дает возможность разработать формулы
промежуточной орбиты и представить системы оскулирующих элементов
орбиты. Полученные результаты для элементов промежуточной орбиты
позволят в первом приближении дать оценку динамической значимости
совместного влияния различных возмущающих нестационарных факторов и
нецентральности поля тяготения в движении ИСЗ.
Целью настоящей работы является исследование движения тела в
нестационарном нецентральном поле тяготения на основе обобщенной
нестационарной задачи двух неподвижных центров и задачи движения в поле
тяготения Хилла.
Для достижения поставленной цели в работе решали следующие задачи:
- исследование обобщенной нестационарной задачи двух неподвижных
центров;
- определение координат эллиптического и кругового движения в поле
тяготения Хилла;
исследование
поступательно-вращательного
движения
тела
в
нестационарном нецентральном поле тяготения Хилла на параболической
орбите;
- исследование устойчивости в смысле Ляпунова спиральных и круговых
движений в нестационарных осесимметричных гравитационных полях.
Предмет исследования: Системы уравнений движения, описывающие
динамику небесных тел.
Объектом исследования является движение тел в нецентральном поле
тяготения.
Методы исследования: В работе использованы аналитические,
количественные и качественные методы динамики гравитирующих систем.
Научная новизна.
Новизна исследований обусловлена новыми динамическими методами
расчета движения небесных тел с учетом влияния дополнительных факторов
эволюции орбит, включающей возмущающие внешние силы динамической и
диссипативной природы. Приведен интегрируемый случай обобщенной
задачи двух неподвижных центров переменным гравитационным параметром
при наличии добавочной силы, пропорциональной скорости изменения
гравитационного параметра. Установлены условия существования широкого
класса спиральных и круговых орбит в нестационарных осесимметричных
полях тяготения.
Основные положения, выносимые на защиту.
промежуточное движение спутника, системы оскулирующих
элементов в обобщенной нестационарной задаче двух неподвижных
центров, учитывающей нецентральность поле тяготения Земли;
возмущение траекторий эллиптического и кругового движения в поле
тяготения Земли с дополнительным учетом влияния Луны (поле
тяготения Хилла);
поступательно-вращательное движение тела в нестационарном
нецентральном поле тяготения Хилла на параболической орбите;
условия устойчивости в смысле Ляпунова спиральных и круговых
движений в нестационарных осесимметричных гравитационных
полях.
Научная и практическая значимость работы. Научная и
практическая значимость обусловлена тем, что ожидаемые результаты
послужат вкладом в развитие отдельных направлений фундаментальных и
прикладных исследований космического пространства. Решение обобщенной
нестационарной задачи двух неподвижных центров может быть
использовано в качестве промежуточного движения при анализе эффектов
переменной гравитации в орбитальном движении ИСЗ. Результаты работы
могут быть также использованы для интерпретации структурных и
динамических особенностей нестационарных гравитирующих систем.
Связь диссертационной работы с научно-исследовательскими
программами. Связь диссертационной работы с научно-исследовательскими
программами. Диссертация выполнялась в рамках проектов: НИР «Развитие
методов
исследования
поступательно-вращательного
движения
искусственных космических объектов с учетом внешних возмущений»,
государственный регистрационный номер №0112РК00381 (2012-2014гг.);
НИР включена в научные планы лаборатории расчета орбитальных
параметров
и
геопозиционирования
Департамента
космического
материаловедения и приборостроения АО «Национальный центр
космических исследований и технологий».
Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в
15 печатных работах, из них 8 статей в изданиях перечня Комитета по
контролю в сфере образования и науки МОН РК, 4 публикаций в сборниках
тезисов и докладов конференций, 1 – в докладах международных зарубежных
конференций и 2 статьи в рецензируемых журналах
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
четырёх разделов, заключения и списка использованных источников. Объем
диссертации: 95 страниц текста и 102 список использованных источников.
Скачать