Разделы

Темы курсовых и дипломных работ для студентов

Движение Солнечной системы в Галактике

Руководитель: к.ф.-м.н. Сергей Леонидович Курдубов, kurdubov@iaaras.ru

Астрометрические РСДБ наблюдения ведутся на протяжении последних 40 лет и в настоящее время их точности достаточно для непосредственного измерения движения Солнечной системы в Галактике. Однако оценки величины вектора ускорения, сделанные различными авторами, существенно отличаются друг от друга и от теоретического значения. Необходимо произвести сравнение различных результатов и поиск вероятных причин различий.

Сравнение моделей солнечного давления для спутников навигационных систем

Руководитель: к.ф.-м.н. Сергей Леонидович Курдубов, kurdubov@iaaras.ru

Основным трудномоделируемым фактором в движении спутников является давление солнечного излучения. Несмотря на кажущуюся малость эффекта солнечного давления, при его неучете ошибки в положении спутника могут достигать сотен километров на одном обороте. Требуется провести сравнение различных эмпирических и полуаналитических моделей учета солнечного давления, подходящих для разных типов космических аппаратов.

Построение модели солнечной короны с использованием данных РСДБ и ГНСС наблюдений

Руководитель: к.ф.-м.н. Сергей Леонидович Курдубов, kurdubov@iaaras.ru

РСДБ и ГНСС наблюдения ведутся на двух частотах, что позволяет исключить задержку сигнала в плазме, зависящую от частоты. При обработке наблюдений составляется т.н. свободная от ионосферы комбинация задержек, измеренных на разных частотах; таким образом, эффекты, связанные с распространением сигнала в ионосфере, исключаются. Однако, из этих данных можно извлечь ценную информацию о состоянии солнечной короны, которая важна как непосредственно для исследований, связанных с Солнцем, так и для обработки наблюдений космических аппаратов и построения эфемерид тел Солнечной системы.

Определение точности теории движения Луны и планет по ошибкам оцениваемых параметров теорий

Руководитель: к.ф.-м.н. Дмитрий Алексеевич Павлов, dpavlov@iaaras.ru

Ряд современных задач прикладной астрономии требует реализации высокоточной лунной системы координат и связи её с земной и небесной системами. Наиболее эффективным средством реализации такой системы является лазерная локация лунных ретрорефлекторов. СКО нормальных точек дальности от обсерватории до отражателя в последние годы сократилось до миллиметровых значений. Современные численные теории орбитального и вращательного движения Луны достигли сантиметровой точности (1σ невязки). Требуется на основе имеющихся наблюдательных данных и имеющейся численной теории движения предложить и реализовать метод оценки точности прогноза орбиты Луны (например, на 1 год вперёд) и проверить полученные показатели с использованием наблюдений, не использованных при прогнозировании орбиты.

Уточнение динамической модели движения Луны

Руководитель: к.ф.-м.н. Дмитрий Алексеевич Павлов, dpavlov@iaaras.ru

Расчёт эфемериды орбиты и физической либрации Луны требует учёта малых сил и крутящих моментов, действие которых заметно при анализе долгих рядов высокоточных наблюдений лазерной локации Луны. В настоящий момент в модели движения Луны в эфемеридах EPM учитываются гармоники гравитационного потенциала Луны до 6-й степени, приливные возмущения от Земли и множество других эффектов. Требуется исследовать влияние ряда эффектов, в настоящий момент не включённых в модель, на орбиту Луны, в частности: силы и крутящие моменты взаимодействия Земли и Луны как тел с неоднородным гравитационным потенциалом; возмущения поверхности и гравитационного потенциала Луны под действием солнечных приливов.

Повышение точности представления величин в задаче численного интегрирования

Руководитель: к.ф.-м.н. Дмитрий Алексеевич Павлов, dpavlov@iaaras.ru

Расчёт орбит небесных тел требует численного интегрирования динамических уравнений на интервале в десятки лет. Современные требования к точности реализации модели движения исключают представление координат, скоростей и ускорений небесных тел в виде 64-битных чисел с плавающей точкой (double), наиболее распространённых в программных и аппаратных платформах. Вместе с тем, 80-битное (extended) и 128-битное (quadruple) представления влекут проблемы с быстродействием и совместимостью. Требуется исследовать работоспособность метода численного интегрирования, оперирующего 64-битными числами, но основанного на специальных приёмах для повышения точности, таких как компенсационное суммирование (Kahan summation) и представление величин парами 64-битных чисел (double double).

Восстановление фигуры тела по его радиоизображениям

Руководитель: д.ф-м.н. Юрий Дмитриевич Медведев, medvedev@iaaras.ru

Важным источником информации о динамических и физических свойствах объектов, сближающихся с Землей (ОСЗ), являются радиолокационные измерения. Радиолокация позволяет определить размеры, форму и особенности вращения, исследовать свойства поверхности, а также уточнить элементы орбит этих объектов. В частности, из обработки радиоэха мы можем получить радиоизбражение ОСЗ, которое представляет собой карту интенсивности радиоэха от поверхности ОСЗ. Координатными осями этой карты служат задержка и доплеровское смещение принятого сигнала. Предлагается разработать и реализовать методику определения геометрической формы и параметров вращения небесного тела по набору его радиоизображений.

Моделирование падений астероидов и комет на Землю и Луну. Оценка последствий таких столкновений

Руководитель: д.ф-м.н. Юрий Дмитриевич Медведев, medvedev@iaaras.ru

Цель работы: построение траекторий и определение мест падений небесных тел, проникающих в атмосферу Земли. Работа включает моделирование столкновение крупного небесного тела с поверхностью Луны и исследование эволюции движения выброшенных осколков. Оценка степени опасности таких осколков для Земли.

Прочее

Возможны дополнительные темы в соответствии с направлениями деятельности научных лабораторий, прохождение производственной и преддипломной практики.