Везде

RAS PhysicsАстрономический вестник. Исследования солнечной системы Solar System Research

  • ISSN (Print) 0320-930X

УПРОЩЕННЫЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ СПУТНИКА ПЛАНЕТЫ В РЕШЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕНЕРЫ

You can
PII
10.31857/S0320930X25040084-1
DOI
10.31857/S0320930X25040084
Publication type
Article
Status
Published
Authors
В.А. Зубко
  • Affiliation:
    Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)
    Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (МГТУ им. Н. Э. Баумана)
A.A. Belaev
  • Affiliation:
    Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)
    Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (МГТУ им. Н. Э. Баумана)
N.A. Ejsmont
  • Affiliation: Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)
K.S. Fedaev
  • Affiliation: Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)
A.G. Toporkov
  • Affiliation: Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (МГТУ им. Н. Э. Баумана)
Volume/ Edition
Volume 59 / Issue number 4
Pages
383-400
Abstract
Данное исследование посвящено проблеме определения точек входа и выхода спутника из полутени планеты с применением аналитического уравнения в замкнутой форме. Использованный в работе подход основывается на геометрическом представлении кривой второго порядка, возникающей при рассечении плоскостью орбиты спутника конической поверхности, образованной за счет пересечения световых лучей и границ центрального тела. Моменты времени входа спутника в полутень и в тень планеты определяются на основе пересечения указанной кривой с орбитой спутника. На основе этих представлений был разработан аналитический метод определения длительности спутниковых затмений планетой. Продемонстрировано его применение в анализе орбит искусственного спутника Венеры. Определено, что метод упрощает поиск орбит, параметры которых соответствуют требованиям к длительности теневого участка. Показано, что метод распространим и на решение задачи определения моментов времени прохождения спутником участка, затененного атмосферой планеты. Проиллюстрировано на конкретных примерах, что предлагаемый подход применим для решения практически значимых задач исследования Венеры и ее атмосферы.
Keywords
Date of publication
20.12.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
23

References

  1. 1. Ануфриев В.А., Яковлев О.И. Флуктуации амплитуды и фазы дециметровых радиоволн при просвечивании атмосферы на трассах спутник–спутник // Изв. вузов. Радиофизика. 2002. Т. 45. № 7. С. 549–557.
  2. 2. Стариченко Е.Д., Беляев Д.А., Кораблев О.И., Медведев А.С. Исследование внутренних гравитационных волн в атмосфере Марса по данным солнечного просвечивания ACS-MIR аппарата ExoMars/TGO // Тр. Междунар. науч.-практ. конф. “Современные вопросы естествознания и экономики”, Прокопьевск, 22 марта 2019 года. Прокопьевск: Изд-во филиала КузГТУ в г. Прокопьевске, 2019. С. 118–120.
  3. 3. Кораблев О.И., Bertaux J.L. Исследования атмосфер планет с помощью астрономических затмений: применение к Марсу и Венере // Астрон. вестн. 2003. Т. 37. № 6. С. 441–468. https://doi.org/10.1023/B:SOLS.0000007944.60786.98 @@ Korablev O.I., Bertaux J.L. Studies of planetary atmospheres by stellar occultations: Application to Mars and Venus //Sol. Syst. Res. 2003. V. 37. P. 441–468. https://doi.org/10.1023/B: SOLS.0000007944.60786.98
  4. 4. Симонов А.В., Ковалева С.Д., Гордиенко Е.С., Поль В.Г., Косенкова А.В. Особенности проектирования траекторий перспективных космических аппаратов для исследования Венеры // Инж. журн.: наука и инновации. 2021. № 10 (118). С. 7. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2021-10-2122
  5. 5. Чукин В.В. Исследование атмосферы методом электромагнитного просвечивания: Монография. СПб.: Российский государственный гидрометеорологический университет, 2004. 107 с.
  6. 6. Зубко В.А. Возможные траектории полета к Венере с посадкой в заданном регионе // Письма в Астрон. журн. 2022. Т. 48. № 12. С. 869–882. https://doi.org/10.31857/S0320010822110134
  7. 7. Залепаев В.М., Капинос Ю.В., Суручев О.В. Расчет теплообмена космического аппарата. М.: Машиностроение, 1979. 208 с.
  8. 8. Agua V., Woollands R., Junkins J.L. Indirect based shadow modelling with warm-up time for orbit transfers // Proc. of the 44th Annual American Astronautical Society Guidance, Navigation, and Control Conference, 2022. 2024. V. 179. P. 383.
  9. 9. Adhya S., Sibthorpe A., Ziebart M., Cross P. Oblate earth eclipse state algorithm for low-earth-orbiting satellites // J. Spacecr. Rockets. 2004. V. 41 № 1. P. 157–159.
  10. 10. Battin R.H. An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics, Revised Edition. Reston, VA: Am. Inst. Aeronaut. and Astronaut., 1999. 796 p.
  11. 11. Dobroslavskiy A.V. On estimating the average stay of an artificial satellite in the area of the Earth’s shadow while moving in the ecliptic plane // Cosmic Res. 2020. V. 58. № 4. P. 501–507. https://doi.org/10.1134/S0010952520060027
  12. 12. Escobal P. Methods of orbit determination. N.-Y.: John Wiley & Sons, 1965. 483 p.
  13. 13. Fixler S.Z. Umbra and penumbra eclipse factors for satellite orbits // AIAA J. 1964. V. 2. № 7. P. 1455–1457. https://doi.org/10.2514/3.2577
  14. 14. Geyling F.T., Westerman H.R. Introduction to orbital mechanics. 1971. 349 p.
  15. 15. Ismail M.N., Bakry A., Selim H.H., Shehata M.H. Eclipse intervals for satellites in circular orbit under the effects of Earth’s oblateness and solar radiation pressure // NRIAG J. Astron. and Geophys. 2015. V. 4. № 1. P. 117–122. https://doi.org/10.1016/j.nrjag.2015.06.001
  16. 16. Montenbruck O., Gill E., Lutze F. Satellite orbits: models, methods, and applications // Appl. Mech. Rev. 2002. V. 55. № 2. P. B27–B28. https://doi.org/10.1115/1.1451162
  17. 17. Mullins L.D. Calculating satellite umbra/penumbra entry and exit positions and times // J. Astronaut. Sci. 1991. V. 39. № 4. P. 411–422.
  18. 18. Neta B., Vallado D. On satellite umbra/penumbra entry and exit positions // J. Astronaut. Sci. 1998. V. 46. № 1. P. 91–103. https://doi.org/10.1007/BF03546195
  19. 19. Nugues M., Colombo C. A new analytical method for eclipse entry/exit positions determination considering a conical shadow and an oblate Earth surface // AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conf., 7–11 Aug., 2022. P. 1–19.
  20. 20. Patterson G.B. Graphical method for prediction of time in sunlight for a circular orbit // ARS J. 1961. V. 31. P. 441–442. https://doi.org/10.2514/8.5501
  21. 21. Pradeep J., Sunilkumar S.V. Solar Occultation Experiments (SOE) in the Venusian atmosphere: Effect of orbital parameters on the spatiotemporal distribution of measurements // RAS Techniq. and Instruments. 2023. V. 2. № 1. P. 324–344. https://doi.org/10.1093/rasti/rzad019
  22. 22. Srivastava V.K., Pitchaimani M., Chandrasekhar B.S. Eclipse prediction methods for LEO satellites with cylindrical and cone geometries: A comparative study of ECSM and ESCM to IRS satellites // Astron. Computing. 2013. V. 2. P. 11–17.
  23. 23. Song Y.J., Kim B.Y. The effect of the Earth’s oblateness on predicting the shadow conditions of a distant spacecraft: Application to a fictitious lunar explorer // Adv. Space Res. 2016. V. 57. № 1. P. 355–366. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.09.028
  24. 24. Vallado D.A. Methods of Astrodynamics, Computer Approach. 1991. 359 p.
  25. 25. Zhang J., Wang K., Yan B., Wang L. Eclipse analysis for small-eccentricity orbits using analytical model // Adv. Space Res. 2022. V. 70. P. 2323–2333. https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.06.071
  26. 26. Zubko V., Belyaev A. A simplified analytical approach for determining eclipses of satellites occulted by a celestial body // Acta Astronaut. 2024. V. 220. P. 374–391. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.04.037
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library