Математическое моделирование движения астероидов, принадлежащих к группам Аполлона и Атона

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведена оценка точности решений дифференциальных уравнений движения с учетом релятивистских эффектов, полученных на основе нового принципа взаимодействия, на примере исследований эволюции орбит пяти астероидов.Проведено численное интегрирование уравнений движения астероидов с начальными данными, отнесенными к различным моментам времени. На основании сопоставления полученных результатов исследования выявлены определенные закономерности. На интервалах времени при отсутствии сближений астероида с Землей менее 0.1 а.е. можно с одинаковой эффективностью применять приведенные в работе дифференциальные уравнения. Потеря точности численного интегрирования находится в прямой зависимости от величины сближения астероида с Землей. Вследствие того, что в правых частях уравнений движения присутствуют разности координат астероида и планеты, при достаточной их близости относительная точность координат астероида и планеты во много раз превосходит относительную точность их разности. Для исследуемых астероидов при сближении их с Землей относительная погрешность разности координат астероида и Земли примерно от 227 до 44900 раз превышает предельную относительную погрешность самих координат астероида. Прогнозирование движение Апофиса после его тесного сближения с Землей на основе решения уравнений движения современными методами приводит к большим ошибкам, уменьшение которых возможно только путем улучшения начальных данных элементов орбит астероида. О возможности тесного сближения Апофиса с Землей на интервале времени с 14 апреля 2029 г. по 1 января 2100 г. можно утверждать лишь с определенной степенью вероятности. Результаты проведенных исследований можно обобщить на все астероиды групп Аполлона и Атона.

Об авторах

Анатолий Федорович Заусаев

Самарский государственный технический университет

Email: zausaev_af@mail.ru
доктор физико-математических наук

Мария Анатольевна Романюк

Самарский государственный технический университет

Email: zausmasha@mail.ru

Артём Анатольевич Заусаев

Самарский государственный технический университет

Email: ZausaevAA@mail.ru
кандидат физико-математических наук, без звания

Список литературы

  1. Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра, ред. Б. М. Шустов, Л. В. Рыхлова, Физматлит, М., 2010, 384 с.
  2. Krasinsky G. A., Pitjeva E. V., Vasilyev M. V., Yagudina E. I., "Hidden mass in the asteroid belt", Icarus, 158:1 (2002), 98-105
  3. Адушкин В. В., Басиев Э. У., Зыков Ю. Н. и др., Катастрофические воздействия космических тел, Академкнига, М., 2005, 310 с.
  4. Чеботарев Г. А., Аналитические и численные методы небесной механики, Наука, М., Л., 1965, 368 с.
  5. Субботин М. Ф., Введение в теоретическую астрономию, Наука, М., 1968, 800 с.
  6. Брумберг В. А., Релятивистская небесная механика, Наука, М., 1972, 384 с.
  7. Заусаев А. Ф., "Исследование движения планет, Луны и Солнца, основанное на новом принципе взаимодействия", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2014, № 3(36), 118-131
  8. Заусаев А. Ф., Романюк М. А., "Сравнение различных математических моделей на примере решения уравнений движения больших планет и Луны", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 23:1 (2019), 152-185
  9. Standish E. M., JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405. Interoffice memorandum: JPL IOM 312. F–98-048, 1998, August 26, 18 pp.
  10. Заусаев А. Ф., Заусаев А. А., Математическое моделирование орбитальной эволюции малых тел Солнечной системы, Машиностроение-1, М., 2008, 250 с.
  11. Заусаев А. Ф., Романюк М. А., Численные методы в задачах математического моделирования движения небесных тел в Солнечной системе, СамГТУ, Самара, 2017, 265 с.
  12. Newhall X. X., Standish E M., Williams J. G., "DE 102: A numerically integrated ephemeris of the Moon and planets spanning forty-four centuries", Astron. Astrophys., 125:1 (1983), 150-167
  13. Заусаев А. Ф., Абрамов В. В., Денисов С. С., Каталог орбитальной эволюции астероидов, сближающихся с Землей с 1800 по 2204 гг., Машиностроение, М., 2007, 608 с.
  14. Everhart E., "Implicit single-sequence methods for integrating orbits", Celestial Mech., 10:1 (1974), 35-55
  15. Бордовицина Т. В., Современные численные методы в задачах небесной механики, Наука, М., 1984, 136 с.
  16. Заусаев А. Ф., Заусаев А. А, Ольхин А. Г., "Численное интегрирование уравнений движения больших планет (Меркурий-Плутон) и Луны с учетом радиолокационных наблюдений", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2004, № 26, 43-47
  17. Соколов Л. Л., Башаков А. А., Питьев Н. П., "Особенности движения астероида 99942 Апофис", Астроном. вестн., 42:1 (2008), 18-27
  18. Заусаев А. Ф., Деревянка А. Е., "Сравнительный анализ математических моделей для оценки вероятности столкновения с Землей астероида Апофис", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2012, № 2(27), 192-195
  19. Шор В. А., Кочетова О. М., Соколов Л. Л., "Опасный астероид (99942) Апофис", Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра, ред. Б. М. Шустов, Л. В. Рыхлова, Физматлит, М., 2010, 206-223
  20. Hamming R. W., Numerical Methods for Scientists and Engineers, Dover Publ., New York, NY, 1986, xii+721 pp.
  21. Демидович Б. П., Марон И. А., Основы вычислительной математики, Физматлит, М., 1963, 660 с.
  22. Заусаев А. Ф., Деревянка А. Е., Денисов С. С., "Исследование эволюции астероида 2012 DA14", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2012, № 3(28), 211-214

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Авторы, Самарский государственный технический университет, 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах