М. В. Келдыша М. Я. Маров, А. В. Колесниченко, В. Н. Лебедев, К. К. Мануйлов к проблеме определения теплофизических свойств грунта фобоса (Эксперимент "Термофоб") Москва, 2007 г



бет1/4
Дата30.04.2016
өлшемі324.09 Kb.
  1   2   3   4






О р д е н а Л е н и н а

ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ

имени М.В. Келдыша

Р о с с и й с к о й а к а д е м и и н а у к

М.Я. Маров, А.В. Колесниченко,

В.Н. Лебедев, К.К. Мануйлов

К проблеме определения теплофизических свойств грунта ФОБОСА

(Эксперимент "Термофоб")

Препринт № за 2007 г.


Москва

Российская академия наук

Ордена Ленина ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ

имени М.В. Келдыша


М.Я. Маров, А.В. Колесниченко,

В.Н. Лебедев, К.К. Мануйлов

К проблеме определения

теплофизических свойств

грунта ФОБОСА

(Эксперимент "Термофоб")


Москва, 2007 г.

УДК 521.053

М.Я. Маров, А.В. Колесниченко, В.Н. Лебедев, К.К. Мануйлов. К проблеме определения теплофизических свойств грунта Фобоса. Препринт Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 2007.


Рассматриваются методика и основные характеристики эксперимента "Термофоб" по исследованию теплофизических и электрофизических свойств поверхности спутника Марса Фобоса с помощью прибора, устанавливаемого на посадочном аппарате ФОБОС-ГРУНТ. Обсуждается возможность проведения прямых измерений на поверхности Фобоса на основе математических моделей процессов сбора и интерпретации информации, включая методические и технические ограничения. Дано описание конструкции прибора с учётом предварительных лабораторных испытаний.

M.Ya. Marov, A.V. Kolesnichenko, V.N. Lebedev, K.K. Manuilov. On the problem of thermophysical properties determination for Phobos soil. Preprint of the Keldysh Institute of Applied mathematics of RAS. Moscow, 2007.


Methodology and main features of THERMOPHOB scientific instrument to be installed on PHOBOS-GRUNT lander are described. The goal of this experiment is direct in situ measurements of thermophysical and electrophysical properties of Phobos surface soil layer. Both potential and scientific-technological constraints inherent to the proposed method based on mathematical modeling of collection and interpretation of the measured information are discussed.
© ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, Москва, 2007 г.
E-mail: manuilov@keldysh.ru

Введение


В последние годы к малым телам (к которым, помимо астероидов, относят также кометы и метеороиды) проявляется повышенный интерес, поскольку, по современным представлениям, они содержат первичное вещество, из которого формировалась Солнечная система, включая большие планеты. Природа малых тел отличается целым рядом принципиальных особенностей. Вследствие слабой гравитации малые тела часто имеют несферическую форму. Отсутствие собственной атмосферы у астероидов (за исключением тех из них, которые рассматриваются как утратившие свою активность кометы) препятствует эрозии поверхности, сохраняющей следы многочисленных столкновений и интенсивной метеоритной бомбардировки, воздействия космических лучей, солнечного излучения и солнечного ветра.

Исследование метеоритов дало неоспоримые доказательства того, что некоторые малые тела претерпели дифференциацию. Есть также веские доказательства процессов с участием воды и, возможно, выходов лавы. В то время как ядра комет состоят из наиболее примитивного вещества, многие астероиды можно рассматривать как значительно более сложные объекты. В ещё большей степени это суждение относится к малым телам, захваченным в процессе орбитальной эволюции большими планетами.









Рис. 1. Борозды на

поверхности Фобоса

Рис. 2. Деймос, тело

размером всего 14 км.

Рис. 3. Мимас, ледяной

спутник Сатурна.

Тела Солнечной системы (Рис. 1–3) непрерывно изменяются в процессах соударения и есть множество доказательств того, что в первые полмиллиарда лет после её образования эти процессы шли чрезвычайно активно. Природа соударяющихся тел, богатых или бедных летучими элементами, имела важное значение в эволюции как самих планет, как и их атмосфер, а возможно, и климата. Так, например, есть предположение, что значительная доля некоторых газов в атмосферах планет земной группы привнесена кометами.

Поверхность малых тел является объектом особого научного интереса. В отсутствие процессов деструкции пород поверхностный слой в течение миллиардов лет складывался из обломков сталкивавшихся объектов, представляя собой своего рода летопись Солнечной системы. Анализ периодов собственного вращения астероидов накладывает вполне определённые ограничения на их размеры, что свидетельствует о рыхлой структуре этих тел, возможно сложенных из обломков, возникших вследствие соударений. При слабой гравитации и отсутствии атмосферы мельчайшие частицы метеоритов, захваченные малыми телами в космосе, остаются неизменными. Поскольку спектр размеров микрочастиц напрямую связан с плотностью энергии деструктивных процессов, приведших к их образованию, дисперсный анализ грунта (в сочетании с химическим и структурным анализом) позволяет оценить скорости сталкивавшихся тел. Можно также предположить, что функция распределения микрометеоритов по размерам в районе малого тела адекватна дисперсному составу грунта на его поверхности.

В силу широкого диапазона характеристик (g от 100 до менее чем 0.1 см/сек2, состав поверхности от металла до льда), разнообразию размеров и формы, малые тела представляют собой уникальную лабораторию для калибровки базовых планетарных процессов в зависимости от широкого ряда параметров. В принципе, можно найти схожие тела, отличающиеся только составом (карбонаты, базальты, металлы и лед) или скоростью вращения. Для полной реализации этих возможностей необходима широкая программа исследования околосолнечного пространства.




Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет