Сотрудники отдела астрометрии и небесной механики НИИ ПММ ТГУ приступили к фундаментальным исследованиям, целью которых является создание высокоточных алгоритмов учета влияния светового давления на динамику околоземных космических объектов.
Световое давление является важным фактором в движении искусственных спутников Земли. Использование упрощенных алгоритмов учета этой возмущающей силы приводит к погрешностям в прогнозировании движения спутников. Особенно это касается объектов, имеющих сложные внешние поверхности, таких, например, как ГЛОНАСС.
– Проект, выполняемый в рамках гранта РФФИ, включает в себя две части: первая посвящена созданию численно-аналитической модели светового давления для навигационных спутников ГЛОНАСС, – говорит младший научный сотрудник отдела астрометрии и небесной механики НИИ ПММ Анна Александрова. – Вторая часть проекта – исследования влияния светового давления на движение неуправляемых объектов – космического мусора, который является помехой для действующих спутников.
Существующие ныне модели светового давления не обеспечивают требуемую точность и могут приводить к ошибкам в определении координат спутников, превосходящим 50 сантиметров. Это, в свою очередь, сказывается на качестве наземных измерений. Ведь для решения геодезических задач с использованием навигационных систем моделирование орбит спутников системы ГЛОНАСС должно быть на уровне нескольких сантиметров.
По словам исследователей, трудность задачи обусловлена сложной формой современных спутников и тем, что их отражающая способность часто изменяется. На вторую характеристику влияет как освещенность объекта по ходу его движения, так и время его эксплуатации
На втором этапе проекта исследователи создадут осредненную модель влияния светового давления на искусственный спутник Земли. Исследование будет сосредоточено на динамике и распределении неуправляемых околоземных объектов – так называемого космического мусора.
Ученые НИИ ПММ ТГУ давно работают над высокоточной численной моделью движения систем искусственных спутников Земли. Главной особенностью этой модели является то, что она предназначена для расчетов на кластере СКИФ Cyberia, что дает возможность одновременно исследовать движение большой совокупности околоземных объектов. Несколько предыдущих вариантов этой модели зарегистрированы и успешно используются для решения различных научных и практических задач.
В настоящее время в околоземном пространстве находится несколько тысяч фрагментов космического мусора размером более метра, в том числе верхние ступени ракет-носителей, обломки космических аппаратов и т.д. Точный учет влияния светового давления на их динамику повысит точность прогнозирования движения данных объектов, что позволит заблаговременно осуществлять маневры действующих космических аппаратов, предотвращая их столкновения с опасным космическим мусором.