Радиотелескоп РАТАН-600 начал исследования внегалактических объектов с первых дней работы; даже самый первый объект был блазар PKS 0521-36. Естественно, уже позже было установлено, что этот объект блазар. Название «блазар» было предложено Эдвардом Шпигелем в 1978 г.

Блазары – экстремальные представители активных ядер галактик (АЯГ) с релятивистскими джетами, направленными близко (θ < 20°) к лучу зрения наблюдателя. Они являются самыми мощными источниками нетеплового электромагнитного излучения во Вселенной и представляют собой немногочисленный подкласс АЯГ с экстремальными физическими условиями, такими как высокая степень поляризации, быстрая и сильная переменность электромагнитного излучения во всем диапазоне электромагнитных волн, на разных временных масштабах. Блазары являются наиболее распространенными источниками γ-излучения на небе. В последние годы блазары стали рассматриваться как возможные внегалактические источники нейтрино сверхвысоких энергий. Было показано, что области прихода нейтрино сверхвысоких энергий статистически совпадают с положением ярких квазаров на небе, а моменты их прихода – с мощными радиовспышками в них. Нахождение источников астрофизических нейтрино и изучение механизмов их образования крайне важны для понимания высокоэнергичных процессов во Вселенной, включая ускорение релятивистских протонов.

В докладе будут представлены некоторые последние результаты исследований блазаров на радиотелескопе РАТАН-600.

В настоящем докладе я кратко представлю, что было сделано для таких исследований на РАТАН-600 и, естественно, что получили, получаем, можем и будем получать:

1. Приемные комплексы;

2. Антенна;

3. Методы наблюдений и обработка: на примере BL Cat;

4. Некоторые последние результаты: SRGE J1702+1301, 0954+658, AO 0235+164, 3С 279, Mk 501 и др.

Доклад содержит материалы подготовленной автором докторской диссертации на ту же тему (Научный консультант Бордовицына Т.В.). Целью работы является выявление и изучение особенностей динамики астероидов со сложной структурой возмущений. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были решены следующие задачи: проведены наблюдения ряда астероидов на телескопе Цейсс-2000 Центра коллективного пользования «Терскольская обсерватория», в том числе объектов с малыми перигелийными расстояниями и плохо определенными орбитами; разработано программно-алгоритмическое обеспечение, которое дает возможность проводить исследование динамики астероидов, сближающихся с Землей, в том числе позволяет оценивать влияние возмущающих факторов, выявлять сближения и возможные столкновения с большими планетами, оценивать вероятность столкновения, обнаруживать вековые и орбитальные резонансы, определять время предсказуемости движения; построена методика исследования структуры возмущений в движении астероидов и исследовано влияние различных слабых возмущающих факторов на вероятностную динамику астероидов с малыми перигелийными расстояниями; получены значения параметра Ярковского для астероидов с малыми перигелийными расстояниями и оценки точности определения параметра на основе реальных и модельных наблюдений; выявлены все орбитальные резонансы малых порядков в движении астероидов с малыми перигелийными расстояниями, оценено влияние эффекта Ярковского и светового давления на резонансные соотношения и аргументы; исследована вероятностная орбитальная эволюция ряда астероидов с малыми перигелийными расстояниями, оценено влияние на моделирование их динамики способа построения начального облака неопределенности, эффекта Ярковского и наблюдений, полученных на Терскольской обсерватории; реализован и протестирован метод численного оценивания вероятности столкновения астероида с планетой; обоснована принципиальная реализуемость метода предотвращения столкновения астероида с Землей, основанного на превентивном разрушении опасного объекта.

В работе исследованы свойства медленных МГД волн в криволинейных корональных волноводах. Для модели полуцилиндрического магнитного слоя, имитирующего аркаду корональных магнитных петель, получено дисперсионное соотношение (ДС), определяющее свойства сжимаемых МГД мод в рамках принятой модели. Полученное ДС исследовалось числено и аналитически для ряда предельных случаев. Найдено, что для типовых условий в корональных петлях, в исследуемой модели существует диапазон объемных медленных МГД мод, с фазовой скоростью примерно равной внутренней трубочной скорости и одиночная гибридная медленная МГД мода, с фазовой скоростью примерно равной внешней трубочной скорости. Наиболее интересное обнаруженное свойство заключается в том, что исследуемые моды вызывают вертикальные осциллирующие смещения магнитного слоя, и в этом контексте, имеют свойства сходные с быстрой изгибной модой (kink mode). Отметим, что такое свойство медленных МГД мод не обнаруживается в модели прямого магнитного слоя. На основании полученных результатов, интерпретирован ряд наблюдательных данных, свидетельствующих о существовании долгопериодических колебаний корональных петель.

Стажировка проходила в САО РАН в Лаборатории спектроскопии и фотометрии внегалактических объектов, имеющей богатый опыт в разработке и обслуживании оптических приборов, а также в организации удаленного управления наблюдениями. В ходе стажировки я принял участие в наблюдениях на оптических телескопах БТА и ZEISS-1000 с использованием приборов SCORPIO2 и MANGAL, ознакомился с приемной аппаратурой и инженерными решениями лаборатории. Опыт, приобретенный в ходе стажировки, планируется использовать для организации наблюдений на оптических телескопах ИПА РАН в Уссурийской астрофизической обсерватории и радиоастрономической обсерватории «Бадары».

Предлагаемый обзор посвящен обсуждению результатов текущих исследований в области астрометрии, динамики тел Солнечной системы и некоторых других областях астрономии, которые ведутся двумя группами исследователей: ЛАЗА (Лабораторией Астрометрии и Звездной Астрономии) из Пулковской обсерватории и командой PEGASE (Planetology Environments from Ground-based Astrometry and Space Exploration) из Парижской обсерватории. До настоящего времени главной точкой соприкосновения лабораторий была возможность астрометрической обработки пулковских астронегативов с помощью комплекса NAROO (New Astrometric Reduction of Old Observations, Парижская обсерватория). Например, в результате оцифровки и дальнейшего анализа полувекового пулковского ряда наблюдений главных спутников Сатурна (точность положений порядка 50 mas) были обнаружены несовершенства текущих версий эфемерид этих небесных тел, что важно для построения эфемерид нового поколения. Специалисты ЛАЗА участвовали во всех этапах работы и прежде всего в анализе изображений, разработке ПО для калибровки сканов NAROO, в формулировке выводов. Данная работа была поддержана грантом РФФИ, а в последнее время грантом им. Мечникова правительства Франции. Участие в последней программе привело к расширению тематики: от наблюдений астероидов и спутников планет в Обсерватории Верхнего Прованса (Haute-Provence Observatory) до поиска маломассивных компонент в системах двойных звезд (коричневых карликов и звезд с массой менее 0.5 солнечной).

В настоящее время проблеме астероидно-кометной опасности уделяется значительное внимание. Во многом это связано с развитием наблюдательных средств, позволяющих открывать тысячи околоземных астероидов ежегодно. Одной из важнейших задач является прогнозирование возможных соударений с Землёй. Кроме того, ряд космических аппаратов работает на Луне (Юйту-2) и Марсе (Curiosity). В перспективе, там появятся и люди.

На основе метода Гаусса-Эверхарта создана быстродействующая программа расчёта траекторий большого числа виртуальных астероидов. Высокая производительность сделала возможным применение метода Монте-Карло для расчёта вероятностей соударения. С использованием новой программы получены следующие результаты. Определены вероятности сближений и соударений 200 астероидов со всеми планетами Солнечной системы и Луной. Определена область в пространстве элементов орбит, откуда сближения и соударения с Землёй наиболее вероятны. Подтверждено, что на траектории соударения с Землёй вероятно наличие тесного сближения в течение 100 лет до соударения. Произведена оценка вероятностей соударения для всех астероидов Солнечной системы, за исключением астероидов Главного Пояса, не сближающихся ни с одной планетой.

За последние десятилетия было открыто значительное количество малых астероидов (диаметром <10 км), вокруг которых вращается спутник. Эта популяция двойных астероидов имеет очень специфические свойства: отношение диаметров компонент примерно 0.3, отношение большой полуоси к диаметру основного компонента около 2 и наклон системы близко к 0° или 180°. Данные свойства указывают на формирование таких объектов через раскрутку за счет YORP эффекта, последующее отрывание материи с поверхности астероида и образования из нее спутника. При ударе о поверхность больших планет эти экзотические объекты приводят к образованию двойных кратеров, имеющих различную морфологию в зависимости от конфигурации системы в момент удара. Таким образом, поверхности планет представляют собой лучшее (если не единственное) доказательство о свойствах двойных астероидов в прошлом. В отличие от Луны или Меркурия, большая часть ударных кратеров на Марсе имеет толстые слои выбросов из-за присутствия летучего материала в момент удара (например, водяного льда). Таким образом, поверхность Марса представляет собой идеальный случай для исследования существования двойных кратеров, поскольку морфология выброса может свидетельствовать о синхронном ударе. Из обзора 87% поверхности Марса мы обнаружили 150 двойных кратеров (0.5% от общего числа), которые, вероятно, образовались в результате столкновения с двойными астероидами. Свойства этих кратеров контрастируют со свойствами популяции двойных астероидов: близкое к единице соотношение размеров, большое расстояние и изотропная ориентация на поверхности. Выполненное нами численное моделирование столкновений показывает, что обнаруженные двойные кратеры на Марсе являются результатом столкновения с другой популяцией двойных астероидов, не той, которую мы наблюдаем в данный момент.

Каждая аналитическая теория планетного движения сводится к составлению системы дифференциальных уравнений. Разбиение фазовых переменных на группу медленных и группу быстрых переменных обычно достигается за счет использования оскулирующих элементов. Основной интерес представляет эволюция медленных переменных. Одним из наиболее эффективных способов ее изучения является применение различных форм метода осреднения.

В качестве оскулирующих элементов в настоящей работе выбрана система комплексных элементов Пуанкаре. Используемые элементы Пуанкаре каноничны, поэтому осреднение уравнений выполняется с помощью удобного для таких случаев метода Хори-Депри. Для составления уравнений движения используется гелиоцентрическая система координат Уинтнера. В использовании гелиоцентрических координат Уинтнера заключается существенная часть новизны представляемой работы. Разложение обратного расстояния в каждой планетной паре (разложение главной части возмущающей функции) строится с помощью коэффициентов Лапласа. Осреднение записанных в оскулирующих элементах уравнений выполнено до первого и второго порядка по малому параметру. Результаты численного интегрирования полученных систем первого и второго приближения рассматриваются на примерах планетных систем HD 12661, v Andromedae, а также на примерах некоторых модельных систем.

В докладе представлен алгоритм вычисления смещений доверительных областей движения астероидов, обусловленных ошибками модели движения. Для ряда астероидов получены оценки влияния этих ошибок на точность построения начальных доверительных областей и исследована нелинейность задачи оценивания их параметров движения для каждой из рассмотренных моделей движения. Изучены особенности орбитальной эволюции астероидов со сложной структурой возмущений и выявлены регулярные и хаотические режимы движения на исследуемых интервалах времени. Усовершенствована численно-аналитическая методика выявления влияния вековых резонансов на орбитальную эволюцию малых тел Солнечной системы и проведено исследование их влияния на динамику астероидов 3200 Phaethon и (196256) 2003 EH1, а так же метеороидного потока Квадрантиды.

Результаты исследования орбитальной эволюции метеороидных частиц потока Квадрантиды, выброшенных из астероида (196256) 2003 EH1, сближающихся с Юпитером и движущихся в окрестности орбитальных резонансов. Хаотичность в движении этих частиц появляется в окрестности границ, разделяющих резонансное и нерезонансное движения, а также при сближении частиц с Юпитером. Устойчивые выброшенные частицы могут быть захвачены в резонанс Лидова-Козаи, который защищает их от тесных сближений с Юпитером. Отсутствие тесных сближений с Юпитером приводит к довольно гладкой траектории с почти постоянной большой полуосью.

Исследование орбитальной эволюции астероида 3200 Phaethon показало, что сближения с Венерой приводят к переходу объекта через орбитальный резонанс с данной планетой, однако не задерживается в нем надолго. Нестабильная геометрическая конфигурация резонанса 3/7 с Венерой, а точнее переход между резонансными и нерезонансными состояниями, является причиной столь резкого проявления хаотичности в движении объекта.

The Gaia ESA space mission provided its first harvest in 2016, with the DR1 catalogue release; yielding improved astrometry from classical ground-based observations of Solar System Objects (SSOs). Albeit of high interest, the DR1 data release has been largely surpassed in 2018 by the DR2 release. Indeed, the Gaia DR2 is a major step in the Gaia mission by providing the very first full stellar catalogue, that includes all astrometric parameters (positions, parallaxes, and proper motions) at unprecedented precision, and this for more than 1 billion stars. All these positions are given in an absolute reference frame - to become the optical ICRF. Moreover, Gaia DR2 did provide for the first time astrometry of SSOs, more precisely, epoch positions of about 14,000 asteroids distributed from inner to outer regions of the Solar System, from the direct observations by the satellite down to magnitude V≈20.7.

I will present the generalities of the Gaia surveying mission, and current status. I will then discuss the improvement brought by Gaia over its 5 years and more of mission—starting with DR1—for the science of asteroids and other SSOs; and focusing especially on the astrometry and dynamics of asteroids. After reminding generalities on SSO observations by Gaia - and some of their peculiarities, we present some of the advances obtained from the use of the Gaia catalogues for the calibration and reduction of SSO astrometry. We also illustrate the ground-based activity coordinated by the Gaia-FUN-SSO network for follow-up observations of newly discovered objects. We will also present advances in observations of stellar occultations, and studies of asteroids' dynamic.

Доклад посвящен исследованию сигналов фазовой калибровки (СФК), использующихся в РСДБ-комплексе «Квазар-КВО», и определению по ним инструментальных задержек, возникающих в сигналах при прохождении приемно-регистрирующего тракта радиотелескопов. Будет продемонстрировано программное обеспечение (ПО), разработанное для анализа СФК по выходным файлам программных корреляторов DiFX и RASFX, содержащим амплитуды и фазы гармоник сигнала, распределенных в рабочем диапазоне частот радиоприемных устройств. Авторы также представят алгоритмы работы ПО и результаты обработки сеансов, проведенных с целью диагностики стабильности аппаратуры на длительных (порядка 30 минут) интервалах времени.

Modern radio astrometry has reached the limit of the resolution that is determined by the size of the Earth. The only way to overcome this limit is to create radio telescopes outside our planet. There is a proposal to build an autonomous remote-controlled radio observatory on the Moon. Working together with existing radio telescopes on Earth in the very-long-baseline interferometry (VLBI) mode, the new observatory will form an interferometer baseline up to 410 000 km, enhancing the present astrometric and geodetic capabilities of VLBI. We perform numerical simulations of Earth–Moon VLBI observations, operating simultaneously with the international VLBI network. It is shown that these observations will significantly improve the precision of the determination of the Moon’s orbital motion, libration angles, the International Celestial Reference Frame and relativistic parameters.

Научный интерес к строению солнечной короны обусловлен знаменитой нерешенной задачей физики о природе нагрева короны, а также чисто прикладной задачей предсказания геомагнитных бурь на Земле. В настоящее время существует соперничество между различными теориями, описывающими строение солнечной короны, и необходимы эксперименты для сравнения адекватности этих теорий. В недавние годы возникла идея приложения РСДБ к анализу физических параметров солнечной короны.
Исследована чувствительность РСДБ-наблюдений квазаров к вариациям электронной плотности в солнечной короне. Впервые показано, что данные РСДБ позволяют подтвердить превосходство численной магнитогидродинамической модели «AWSoM» над сферически-симметричной моделью плотности со степенным законом 1/r^α, часто встречающейся в предыдущих работах по данной тематике. Таким образом, РСДБ-наблюдения могут использоваться для сравнения моделей солнечной плазмы по параметру электронной плотности.

Большинство численных методов решения систем условных уравнений, решаемых с помощью МНК, используют производные модельной функции по свободным параметрам. Число производных может быть достаточно большим.
Одним из способов их вычисления является использование техники автоматического дифференцирования. Несмотря на наличие множества средств для автоматического дифференцирования, ни одно из них не является практически применимым для решения систем условных уравнений в полной мере. Landau — это неполный по Тьюрингу, статически типизированный проблемно-ориентированный язык, созданный с целью заполнить этот пробел. Неполнота по Тьюрингу открывает возможности для продвинутого синтаксического анализа и, в конечном итоге, генерации оптимизированного кода на языках Racket и C. Синтаксис языка поддерживает объявление функций, циклы с известными на момент компиляции пределами, конструкции ветвления, переменные и массивы действительных чисел, а также возможность избирательно опускать вычисление пренебрежимо малых значений производных.
В качестве работоспособного примера использования рассмотрена задача уточнения начальных условий динамической системы спутников Юпитера.

Рассматривается модуль выделения узкополосных (до 16 МГц) сигналов из высокоскоростного цифрового сигнала промежуточных частот (0,5 ГГц и более), предназначенный для многоканальных радиоинтерферометров с синтезом полосы частот. Сравниваются чувствительность и точность интерферометра с модулем цифрового выделения регистрируемых сигналов и интерферометра с системой преобразования сигналов видеоконверторами на аналоговых элементах. Параметры интерферометра с многоканальным модулем цифрового выделения узкополосных сигналов сравниваются с параметрами интерферометра, регистрирующего широкополосные сигналы. Дано описание цифровой системы выделения сигналов, выполненной в программируемой логической интегральной схеме.

Система регистрации космического радиоизлучения в спектральных линиях вычисляет спектры мощности методом быстрого преобразования Фурье. Амплитуды спектральных компонентов калибруются по шумовым импульсам небольшой мощности, которые вводятся на вход приёмного устройства от модулируемого генератора шума. В систему введён широкополосный радиометрический канал вычисления неравномерности мощности шумовых импульсов в рабочей полосе частот, позволивший повысить точность измерений амплитуд спектра исследуемого сигнала примерно в 4 раза. Обеспечена регистрация слабых нестационарностей излучения.

New planetary ephemeris EPM2019 has been built using data and observations for spacecraft and a refined dynamic model of the solar system. In the dynamic model, new mass estimates were obtained for the Main asteroid belt (for large bodies and a total mass estimate for small asteroids, debris and dust) using a new discrete model. A similar refinement was made for the Kuiper belt. The dynamic model includes the total influence of two numerous and compact groups of Jupiter Trojans L4 and L5. The new version of the EPM ephemeris takes into account the Lense-Thirring relativistic effect, which is especially important for Mercury and Venus. Observational data include the high-precision measurements, obtained relatively recently by the MESSENGER (Mercury orbiter) and Juno (Jupiter orbiter), as well as updated data of Odyssey and MRO (Mars orbiters) till the end of 2017. This allowed us to obtain a new estimate of the change of the gravitational parameter of the Sun GM_Sun. In addition, estimates of the mass loss of the Sun were obtained taking into account data from the Ulysses spacecraft (1992-2009) for the solar wind, averaged over the solar cycle. With those estimates taken into account, new upper and lower bounds were found on the change in the gravitational constant G.

The prediction of the parameters of the Earth's rotation (ERP) is especially important in the operational and super-operational determination of the ERP. The Data Analysis Center of IPA RAS uses its own ERP forecast, which was developed and tested for the IAA ERP service in 1996. Since then, only minor changes have been made regarding the nutation forecast (and the coordinates of the celestial pole). The algorithm is distinguished by high reliability and acceptable forecast quality. The accuracy of the prediction has not been evaluated since its introduction into the ERP service. In this regard, in the light of the increasing requirements for the accuracy of determining the EOP, it has become necessary to estimate the real accuracy of the forecast used. In the work, the accuracy of the prediction of the ERP for the IERS C04 and finals series used in the IAA is estimated.

Целью данной работы является разработка статистических алгоритмов обнаружения аномалий типа «сдвиг» в данных лазерной локации Луны. В ходе работы были исследованы существующие критерии и алгоритмы обнаружения подобных аномалий. Результатом является алгоритм, разработанный на основе неравенства Чебышёва, который при разных настройках позволяет обнаруживать выбросы и сдвиги в данных лазерной локации Луны. Важно отметить, что алгоритм не просто проверяет факт наличия или отсутствия аномалии, но и дает ее вероятностную оценку. Новый алгоритм позволяет не только обнаружить выбросы, которые обнаруживал и алгоритм, применяющийся до настоящей работы, но и отбросить такие, которые по каким-то причинам имеющимся алгоритмом не отбраковывались. Кроме того, оказалось, что многие сдвиги, обнаруженные при помощи разработанного алгоритма, совпадают с уже известными сдвигами. Это показывает, что алгоритмы, основанные на неравенстве Чебышёва, дают хорошие результаты при решении подобных задач. Разрабатывается расширение на случай наблюдений, ведущихся одновременно в нескольких каналах.

Цифровой анализатор спектров спектрально-селективного типа, основанный на быстром преобразовании Фурье шумовых сигналов с полосами до 1024 МГц, предназначен для оснащения радиотелескопов РТ-32 и РТ-13. Анализатор обеспечивает радиометрические измерения в континууме при воздействии радиопомех, а также регистрацию радиоизлучений в спектральных линиях с высокой (до 488 Гц) разрешающей способностью по частоте. Представлен анализатор с вычислителем спектров на пяти программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) серии Virtex-4. Приведены основные параметры и результаты испытаний анализатора. Даны сведения о разработке однокристального вычислителя спектров на ПЛИС Virtex-7 с повышенной в 8 раз разрешающей способностью.

В большинстве современных радиотелескопов, используемых для радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, в сигнальный тракт вводят специальный сигнал для фазовой калибровки оборудования. Этот сигнал используется при корреляционной обработке радиоастрономических наблюдений для получения синтезированного отклика, когда необходимо согласовать по фазе и задержке сигналы нескольких частотных каналов, а также для контроля работоспособности оборудования и фазовой стабильности сигнального тракта при подготовке и проведении наблюдений. Выделение сигнала фазовой калибровки в регистрируемых данных требует значительных вычислительных ресурсов. При этом объем вычислений растет вместе с ростом регистрируемой полосы частот, которая на современных радиотелескопах, таких как РТ-13 РСДБ-сети «Квазар-КВО», может составлять единицы гигагерц. В данной работе рассмотрены известные методы измерения параметров сигнала фазовой калибровки, дана оценка точности измерений, сделано сравнение вычислительной эффективности и показаны недостатки существующих алгоритмов измерения. Автором предложен усовершенствованный метод, позволяющий добиться значительной экономии вычислительных ресурсов без потери точности измерений, что существенно облегчает требования к аппаратуре и ускоряет вычисления.

Яркий радиоисточник S5 0716+714 принято относить к объектам типа BL Lac, то есть активным ядрам галактик (АЯГ), джет которых направлен под малым углом к лучу зрения наблюдателя, что позволяет изучать внутреннюю структуру джета, неразрешимую с помощью прямых наблюдений. Из-за синхротронной природы излучения поляризационные наблюдения блазаров выявляют движение релятивистской плазмы на расстоянии менее 0.01 парсека от центральной чёрной дыры АЯГ. Проведённый на телескопе БТА 9-часовой поляризационный мониторинг S5 0716+714 показал наличие переменности направления вектора поляризации на временах порядка 1.5 часов, что соответствует линейным размерам излучающей области около 10 а.е., и 15-дневную прецессию спирального магнитного поля в джете. Для S5 0716+714 такой результат был получен впервые, чему способствует высокая точность поляриметрических измерений (выше 0.1%), и важен для улучшения понимания физики релятивистского джета АЯГ.

Лазерная локация Луны (ЛЛЛ) является наиболее точным средством для изучения динамики Луны и построения лунной системы отсчёта. С 2013 г. доступны результаты космической миссии GRAIL — высокоточные измерения гравитационного поля Луны (ГПЛ), которые также важны для изучения динамики Луны. В докладе приведены результаты улучшения модели движения Луны с учётом солнечного давления и крутящего момента от взаимодействия фигур Земли (2-й степени) и Луны (3-й степени). На сегодняшний день выявлен ряд эффектов, требующих объяснения. В частности, в докладе рассматривается обнаруженное вращение эфемеридной системы координат относительно оси X ICRF и отклонение осей лунной системы координат от истинных главных осей инерции (возможно, связанное с несовершенством модели приливных возмущений или модели внутреннего строения Луны).

В ИПА РАН создано средство генерации документов в формате DOCX в соответствии с требованиями ГОСТ по оформлению научно-технических отчётов (НТО) или программной документации (ЕСПД). В отдельных случаях средство использовалось также и для конструкторской документации (ЕСКД).

Исходными данными документов являются:
- текстовые файлы в формате Markdown с формулами в формате LaTeX — для основной части документа;
- текстовые файлы в формате Bibtex — для списка литературы;
- файл в формате DOCX — для титульной страницы;
- файлы JPEG, PNG, EPS, EMF — для рисунков.

Ручная правка сгенерированных документов не требуется.

Поддерживается автоматическая нумерация формул, рисунков, таблиц, разделов и ссылки на все указанные сущности в тексте. Список литературы собирается автоматически и соответствует ГОСТу.

Созданное средство успешно опробовано рядом сотрудников ИПА РАН в 2018 г. при работе над программной документацией, конструкторской документацией, НТО и статьями в Труды ИПА РАН.

Средство основано на универсальном конверторе документов Pandoc и содержит скрипт для доработки стилей в документе в соответствии с ГОСТ. Исходный код с описанием выложен в публичный доступ на сайте ИПА РАН. Для сотрудников ИПА РАН доступна интеграция с GitLab с автоматической генерацией документов на удалённой машине.

https://gitlab.iaaras.ru/iaaras/gostdown
https://gitlab.iaaras.ru/iaaras/transactions-template

В рамках разработки методов моделирования земных приливов, соответствующих точности современных гравиметрических наблюдений, решена теоретическая задача расчета чисел Лява и амплитудных дельта-факторов приливных волн для вращающейся эллипсоидальной неупругой Земли без океана с учетом их широтной зависимости. Разработана новая методика расчета океанического гравиметрического эффекта. Показано, что при расчете океанического гравиметрического эффекта необходимо принимать во внимание следующую группу факторов: (1) выбор модели строения Земли, (2) выбор океанической приливной модели, (3) учет диссипации, (4) учет относительных и (5) кориолисовых ускорений, (6) эллиптичности Земли, (7) сил инерции, а также (8) сил, определяемых членами разложения геопотенциала до первого порядка по сжатию, (9) необходимость отказа от массовой коррекции и (10) методики, основанной на применении ближней зоны и функций Грина, и, наконец, (11) адекватный выбор шага интегрирования при вычислении нагрузочных чисел Лява высоких порядков. Наилучшие, в смысле близости теории к наблюдениям, результаты моделирования земных приливов для вращающейся эллипсоидальной неупругой Земли получены для модели строения Земли IASP91 и одной из наиболее современных океанических приливных моделей FES2012. Амплитуды разностных (прогноз минус наблюдения) векторов, на европейских SG-станциях сети GGP, для волн M2 и O1 не превышают 0.05% от наблюдаемых амплитуд этих волн. По результатам проведенных исследований разработана первая отечественная программа прогноза параметров земных приливов ATLANTIDA3.1_2014.

Our presentation is dedicated to the introduction of the RASFX GPU-based correlator. The main principles, hardware and software solutions for the near real-time VLBI data processing with the up to 96 Gbps data rate are given. RASFX has been developed for geodetic processing of the VLBI observations and maintained in the IAA RAS. The RASFX software is designed to run on GPU-based HPC cluster. At present RASFX correlator is mainly used for the domestic 1-hour broadband S/X sessions, about 6000 sessions were successfully processed. Also we perform the comparison of group delays from RASFX correlator to the group delays obtained from DiFX correlator output using PIMA software.

The APOD (Atmospheric density detection and Precise Orbit Determination) is the first LEO (Low Earth Orbit) satellite in orbit co-located with a dual-frequency GNSS (GPS/BD) receiver, an SLR reflector, and a VLBI X/S dual band beacon. In this presentation, the focus is on the VLBI observations to the LEO satellite from multiple geodetic VLBI radio telescopes, since this is the first implementation of a dedicated VLBI transmitter in low Earth orbit. The practical problems of tracking a fast moving spacecraft with current VLBI ground infrastructure were solved and strong interferometric fringes were obtained by cross-correlation of APOD carrier and DOR (Differential One-way Ranging) signals. The precision in X-band time delay derived from 0.1 s integration time of the correlator output is on the level of 0.1 ns. The APOD observations demonstrate encouraging prospects of co-location of multiple space geodetic techniques in space, as a first prototype. The future work of frame tie study will also be presented.

В рамках программы Rua на комплексе «Квазар-КВО» с января 2017 г. по март 2018 г. проведено 10 наблюдательных экспериментов с участием радиотелескопов YEBES40M и SESHAN25. Задачей программы является изучение квазаров с красным смещением z > 4. За это время были получены достаточно подробные изображения двух объектов 0901+697 и 2101+600. Более того, для объекта 2101+600 зафиксировано сравнительно быстрое изменение координат по прямому восхождению. Это служит доказательством того, что активные джеты формируются у квазаров уже на ранних стадиях Вселенной.

Кроме того, все три антенны комплекса «Квазар-КВО» принимали участие в экспериментах по проверке общей теории относительности. В ходе эксперимента AUA020 (1-2 мая 2017 г.) было получено более 1000 наблюдений двух радиоисточников (0229+131 и 0235+164) в пределах 1-3 градусов от Солнца. Это позволило получить самую точную оценку PPN параметра «Гамма» по единичной сессии за всю историю РСДБ наблюдений (9•10^-5).

Since last few years we are pursuing multiwavelength (optical, infrared, sub-mm, mm and radio) studies of Galactic star-forming regions. The use of multiwavelength data is essential to investigate the ionized, neutral, and molecular components of the gas, the dust, and the population of young stellar objects. A variety of Galactic H II regions (bright, faint, smaller, nearby and distant) have been explored. Evidence of direct interactions between the H II regions, molecular gas and the young stellar objects has been found on large and small scales. In this talk, I will present the recent results from our ongoing investigation of triggered star formation at the periphery Galactic H II regions.

In the second part of my talk, I will give a brief description of the activities of the Infrared Astronomy Group (Department of Astronomy & Astrophysics) of TIFR with special emphasis on space-based far-infrared (balloon-borne) and ground-based near-infrared Instrumentation for star formation studies.

Задача оценки вероятности столкновения друг с другом двух космических объектов достаточно хорошо изучена, когда одним из объектов является большая планета Солнечной системы, чаще всего Земля. На данный момент точность орбит больших планет высока настолько, что для данной задачи положение планеты на конкретный момент можно считать известным абсолютно точно. В данной же работе рассматривается событие столкновения или сближения двух тел, орбиты у которых нельзя считать точными. Предлагается быстрый линейный метод для оценки вероятности такого события.

Исследована точность измерения групповой задержки сигналов при РСДБ-наблюдениях с узкополосной или широкополосной регистрацией, а также при их совместном использовании. Результаты экспериментальных сеансов РСДБ-наблюдений подтвердили возможность сопряжения широкополосных и узкополосных систем преобразования сигналов непосредственно на радиотелескопе путем выделения узкополосных каналов с помощью разработанного модуля цифровых видеоконверторов.

Появление аналого-цифровых преобразователей (АЦП), способных напрямую преобразовывать сигналы всех используемых в радиоастрономии длин волн, позволяет отказаться от большей части аналогового оборудования в сигнальном тракте радиотелескопа, заменив его системой прямого цифрового преобразования (СПЦП). Обработка сигнала в цифровом виде с помощью программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) дает значительные преимущества перед существующей аналоговой аппаратурой, позволяя уменьшить аппаратурные потери чувствительности радиоинтерферометра. Разработка систем прямого цифрового преобразования является одной из мировых тенденций в развитии радиоастрономической аппаратуры. Рассмотрены перспективы создания отечественной СПЦП для радиотелескопов комплекса «Квазар-КВО». Приведена структура и принципы работы системы и ее составных частей.

Одной из задач современной небесной механики, требующих численного интегрирования дифференциальных уравнений, является построение высокоточной эфемериды Луны. Влияние на орбиту Луны приливных сил моделируется внесением в правую часть уравнения орбитально-вращательного движения аргументов с задержкой по времени, что относит уравнение к классу дифференциальных уравнений с запаздывающими аргументами (delay differential equations, DDE).

Численное интегрирование производится от эпохи в двух направлениях: вперед и назад (в будущее и в прошлое); и в то время как методы интегрирования уравнений с запаздывающими аргументами вперед известны и широко используются, интегрирование назад сводит задачу к решению особого типа DDE — уравнения с опережающими аргументами (advanced differential equation), — в котором производная функции зависит не от значений функции в прошлом, а от значений в будущем, что представляет определенную сложность.

В настоящей работе рассматривается модицификация метода Адамса–Башфорта–Мултона, позволяющая производить численное интегрирование уравнений с запаздывающими аргументами как вперед, так и назад, а также результат применения данного метода к интегрированию уравнения движения Луны.

Представляются результаты многочастотных радиометрических наблюдений блазара 3C454.3 на радиотелескопах РАТАН-600 САО РАН и РТ-32 обсерваторий Зеленчукская и Бадары ИПА РАН в 2010–2017 гг. Исследовалась переменность блазара на масштабах нескольких лет, дней-недель и внутрисуточная переменность (IDV).

Долговременная кривая блеска показала наличие двух вспышек в 2010 г. и в 2015–2017 гг. Получены оценки верхнего предела размера излучающей области в 0.4 пк и 0.06 mas в линейном и угловом измерении соответственно. Яркостная температура при вспышке превышает комптоновский предел, а Доплер-фактор δ равен 3.5, что показывает наличие у блазара релятивистского джета, близкого к лучу зрения.

В пяти сетах ежедневных наблюдений источника длительностью до 120 дней не обнаружено значимой переменности на масштабах от нескольких дней до нескольких недель.

Обнаруженная IDV-переменность уверенно коррелирует с максимумами долговременных вспышек. Наличие временной задержки максимумов кривых блеска при одновременных наблюдениях на разнесенных по долготе антеннах обсерваторий Бадары и Зеленчукская указывает, что наиболее вероятная причина IDV обусловлена межзвездной средой.

На основе 17694 астрометрических наблюдений различных типов, выполненных в 1891-2015 гг., построена численная теория движения галилеевых спутников Юпитера. Построение теории выполнено методом численного интегрирования уравнений движения спутников. Учтено взаимное притяжение спутников, притяжение Солнца и планет, а также сжатие Юпитера. Получены коэффициенты разложения координат и скоростей спутников в ряды по полиномам Чебышёва на интервале 1891-2025 гг. Методом наименьших квадратов получены поправки к начальным координатам и скоростям спутников и оценки гравитационных параметров системы галилеевых спутников. Проведено сравнение полученных эфемерид с эфемеридами, вычисленными на основе численных теорий других авторов.

Статья посвящена оценке ППН параметра γ из обработки наибольшего числа доступных к 2016 году РСДБ наблюдений, выполнявшихся по астрометрическим и геодезическим программам. Произведен обзор работ других авторов, посвященных определению γ, и детальное сравнение с работой Ламберта. Оценка производилась с использованием полной производной по γ, учитывались гравитационная и геометрическая части задержки.

Рассмотрено влияние на оценку ППН параметра различных редукционных моделей. Показано, что наибольшее влияние на параметр оказывают параметры, характеризующие внутрисуточные квазипериодические вариации задержки, такие как внутрисуточные вариации ПВЗ и океанические нагрузки. Показано влияние изменения γ на координаты радиоисточников и ПВЗ. Наилучшей оценкой γ, полученной в данной работе, можно считать 1.000099 ± 0.000149.

В ИПА РАН для обработки наблюдений на новых радиотелескопах РТ-13 радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО» разработан коррелятор, способный в режиме квазиреального времени обрабатывать потоки данных до 16 Гбит/с от каждой станции, суммарный поток данных на входе коррелятора до 96 Гбит/с. Коррелятор является программным и реализует FX-алгоритм обработки. Наиболее трудоемкие операции — быстрое преобразование Фурье, перемножение и сложение спектров, выделение сигналов фазовой калибровки — выполняются на графических процессорных устройствах корпорации NVIDIA. Созданный в 2014 г. коррелятор уже более двух лет обрабатывает наблюдения обсерваторий «Бадары» и «Зеленчукская» комплекса «Квазар-КВО», получен ряд оценок Всемирного времени UT1-UTC.

Prof. Dr. Jinsong PING got Ph.D at Shanghai Astronomical Observatory in 1996, in the research field of radio astrometry and astrodynamics. In past 20 years, he has been working on using VLBI, R&RR, one-way deep space tracking for lunar and planetary radio science in many missions, like SELENE/KAGUYA lunar mission, Chinese Chang'E-1/2/3/4 lunar mission, Planet-B Martian mission, Joint Phobos-Grunt & Yinghuo-1 Martian mission, MEX and VEX radio occultation experiments.

He leads a team developing a new kind of Earth-Moon Radio-phase Ranging technique, for the studies of lunar dynamics, geodynamics and space geodesy. The new method is being test in Chinese Chang'E-3 landing mission. Together with RAS colleagues, he is promoting of setting new radio beacon(s) on the moon, and to enhance the ground small VLBI network of IAA-RAS concept VGOS for the future astrodynamics in solar system.

This new method can also be used to transfer or compare the frequency standard with accuracy of 10^-14 on the ground, and also be used to transfer time and frequency between Earth and Moon, so as to support the space activity in the Earth-Moon space.

Представление диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»

Целью диссертационной работы было создание методики регистрации и исследований вариаций излучения мезосферного озона в ММ диапазоне длин волн, позволяющей охватить весь ожидаемый спектр частот внутренних гравитационных волн, распространяющихся в атмосфере на высотах 50-100 км.

Для достижения этой цели в диссертационной работе решались следующие задачи:
1. Разработка озонометра ММ диапазона длин волн в части ряда узлов оптического блока, обеспечивающих проведение измерений;
2. Проведение лабораторных испытаний оптического блока озонометра;
3. Усовершенствование методики измерений в части автоматизации и адаптации к длительным сеансам наблюдений с возможно меньшим участием оператора в работе озонометра;
4. Проведение серий измерений излучения мезосферного озона в ММ диапазоне длин волн в ночное время;
5. Разработка методики и программного обеспечения частотного и частотно-временного анализа результатов наблюдений мезосферного озона;
6. Обработка результатов проведенных измерений и на ее основании заключение о характере, основных параметрах и особенностях быстрых вариаций излучения мезосферного озона;
7. Оценка погрешности измерений ионосферной задержки и ее влияния на погрешность калибровки бортовых АФУ.

Рассматривается метод определения предварительной орбиты, если для двух моментов времени известны угловые топоцентрические координаты тела и скорости их изменения. Основное уравнение метода базируется на использовании интегралов площадей и энергии задачи двух тел. Для его решения предлагается использовать метод продолжения решения по параметру с наилучшей параметризацией, который не требует приведения исходного уравнения к полиномиальному виду. Данный метод сводится к решению задачи Коши для системы из двух дифференциальных уравнений с начальными условиями независящими от данных исходного уравнения. При этом находятся все возможные решения.

Космической миссией Розетта, отправленной к ядру кометы Чурюмова-Герасименко, было открыто, что комета имеет необычную форму: состоит из двух частей, соединенных короткой перемычкой. В данный момент идет активная дискуссия, является ли эта форма изначальной или же результатом различных процессов, которые могли происходить с кометой с течением времени, такие как столкновения с небесными телами или сублимация. На сегодняшний день существует гипотеза, что данная форма ядра могла образоваться за счет испарения легко-летучих веществ в отдельных областях вокруг перемычки. Однако, более половины комет, изображения которых были получены с высоким разрешением имеют гантелеобразную форму. В данной работе мы показываем, что изначально сферически-симметричное ядро кометы становится более вытянутым под действием сублимации, а при некоторых условиях превращаться в невыпуклую структуру.

Механизм Лидова-Козаи индуцирует согласованные долгопериодические колебания наклона и эксцентриситета орбит астероидов в зависимости от аргумента перигелия ω. При уменьшении наклона эксцентриситет возрастает и достигает максимума в точках ω=90°, 270°. Амплитуда колебаний эксцентриситета в случае больших наклонов может быть очень велика. В работе была изучена возможность превращения астероидов главного пояса в околоземные объекты под действием этого возмущения. В результате найдено, что ряд астероидов, орбиты которых имеют большие наклоны, и которые в настоящее время движутся вдали от орбиты Земли, на больших промежутках времени превращаются в сближающиеся с Землей астероиды.

Система «Прогноз» является головной частью более общего программного комплекса, включающего также расчет движения тела в атмосфере и построение сценария катастрофических последствий столкновения [1]. Система оперативно определяет орбиту и размеры тела из наблюдений и прогнозирует движение методом численного интегрирования. В моменты прохождения мимо Земли на минимальном расстоянии и при проникновении в атмосферу до определенного уровня оценивается вероятность столкновения с учетом неопределенности орбиты. В момент входа в атмосферу определяются долгота и широта точки входа, параметры геоцентрической скорости и их разброс. При столкновении с вероятностью, меньшей единицы, исследуется возможность столкновения с Землей в будущем с телами на варьируемых орбитах. В случае прохождения номинальной орбиты мимо Земли, но с достаточно большой вероятностью столкновения, на земной поверхности определяется полоса риска, в точках которой падение тела возможно при некоторых условиях. Решается также задача о столкновении с Луной. Система обеспечивает также формирование демонстрационной таблицы прошедших и предстоящих сближений с Землей и Луной, отражающей работу системы в реальном времени.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований производительности дисковой подсистемы системы буферизации и передачи данных (СБПД). Делается вывод о целесообразности использования в будущих разработках современных Near Line SAS (NL-SAS) дисков большого объема, обеспечивающих требуемые параметры скорости чтения/записи при достаточно высокой надежности.

Институт прикладной астрономии Российской академии наук и центр дальней космической связи Голдстоун регулярно проводят межконтинентальные радиолокационные наблюдения объектов, сближающихся с Землей, с использованием 70-метровой антенны DSS-14 в качестве передатчика и 32-метровых радиотелескопов РТ-32 РСДБ-сети “Квазар-КВО” в качестве приемников. Для проведения наблюдений потребовалось адаптировать существующий комплекс средств приема, преобразования и регистрации сигналов радиотелескопов РТ-32 и создать программы планирования наблюдений и обработки эхо-сигнала. С 2015 года удалось зарегистрировать эхо-сигналы от астероидов 2011 UW158, 2003 TL4, 2003 YT1, 2003 BD44, 2014 JO25. Получены спектры мощности эхо-сигналов этих астероидов и проведен их анализ.

Пояс Койпера расположен на периферии Солнечной системы. Корректный учет суммарного гравитационного влияния многочисленных тел пояса необходим как для построения более точной динамической модели Солнечной системы и улучшенных эфемерид планет, так и для более достоверного поиска далекой гипотетической планеты. Пояс включает десятки тысяч крупных тел (D>100 км) и миллионы более мелких объектов. Основная часть объектов пояса расположена в кольцевой зоне между 39.4 а.е. и 47.8 а.е. от Солнца, границы соответствуют средним расстояниям для орбитальных резонансов 3:2 и 2:1 с движением Нептуна. Для моделирования суммарного гравитационного притяжения небольших объектов пояса, а также еще не обнаруженных, была применена дискретная вращающаяся модель, состоящая из материальных точек с границами, соответствующими основной части пояса Койпера. Было учтено влияние как элементов модели на планеты, так и планет на двигающиеся материальные точки модели. Масса модели (и общая масса пояса Койпера) определялась из анализа движения планет (динамический метод) по радарным данным КА для разных планет. Для оценки массы пояса Койпера наиболее значимыми и ценными были высокоточные измерения КА Cassini, находящегося больше десяти лет около Сатурна. В работе было оценено влияние транснептуновых объектов на движение планет. Показано, что гравитационное ускорение от пояса Койпера на Сатурн превышает возмущающее ускорение от гипотетической девятой планеты с массой, равной 10 массам Земли, если планета удалена от Солнца на расстояние 550 а.е. или более, а предполагается, что она в настоящее время находится в районе афелия (~ 900 а.е. от Солнца). Поэтому при обработке наблюдений следует учесть гравитационное влияние пояса Койпера, и только затем исследовать остаточные невязки для оценки возможного влияния далекой крупной планеты и ее поиска.

Институтом прикладной астрономии совместно с центром дальней космической связи Голдстоун проводятся межконтинентальные радиолокационные наблюдения объектов, сближающихся с Землей.

С 2015 года удалось зарегистрировать эхо-сигналы от астероидов 2011 UW158, 2003 TL4, 2003 YT1, 2003 BD44, 2014 JO25. На Рис. приведены спектры эхо-сигнала 2003 YT1, полученные по наблюдениям обсерватории «Бадары» 31 окт. 2016 г. (а) и для сравнения на обсерватории «Аресибо» 28 окт. 2016 г (b). Здесь по осям ординат отложена мощность эхо-сигнала, выраженная в единицах стандартного отклонения шума, а по осям абсцисс – частота в Гц.

Сплошными (OC) и пунктирными линиями (SC) изображены спектры зеркальной и диффузной компонент эхо-сигнала. Этот астероид имеет спутник, наличие которого подтверждается узким пиком на спектрах.

Рис. – Спектры мощности отраженного сигнала астероида 2003 YT1, полученные по наблюдениям обсерваторий «Бадары» (а) и на обсерватории «Аресибо» (b).

Смещение пика относительно 0 позволяет судить о величине радиальной скорости спутника на разные моменты времени. Профиль спектров достаточно близок, различие в ширине спектров объясняется разными частотами облучения (8560 МГц для a и 2380 МГц для b).

Смещения доплеровской частоты отраженного сигнала относительно несущей позволяет оценить лучевую скорость центра масс астероида, что, в свою очередь, дает возможность уточнить его орбиту.

Практика работы последних лет показала, что для работы радиотелескопов представляет угрозу рост уровня радиопомех от аппаратуры среднеполосных и широкополосных систем радиосвязи в местах расположения средств РСДБ. Помехи приводят к перегрузке усилительного тракта промежуточных частот высокочувствительного приемного устройства радиотелескопа, появлению дополнительных комбинационных составляющих в рабочем диапазоне частот радиотелескопа, и могут привести к блокировке работы ряда каналов регистрации данных. В докладе представлены данные о текущей помеховой обстановке в обсерваториях РСДБ комплекса «Квазар-КВО». Рассматриваются источники помех, а также методы борьбы с ними.

Стандартный набор параметров, оцениваемых из геодезических РСДБ наблюдений, состоит из координат станций, координат радиоисточников и параметров вращения Земли. Однако, к этому стандартному списку можно также добавить параметр «шкала», который определяется как нормированная средняя длина базы.

Введение нового параметра открывает следующие возможности:

1. «шкала» является удобным статистическим критерием при оценивания «средней» точности наблюдений РСДБ сети для каждой 24-часовой сессии;
2. «шкала» может быть использована для тестирования преобразований Лоренца (РСДБ наблюдения при этом являются аналогом эксперимента Майкельсона-Морли в рамках формализма Робертсона-Мансуори-Сексла);
3. «шкала» может быть представлена в виде функции от экваториальных координат и оценена для каждого радиоисточника отдельно, что позволяет обнаружить скрытые систематические эффекты, как, например, влияние галактоцентрического ускорения;
4. «шкала» гипотетически зависит от кривизны пространства. Наблюдения квазаров на больших красных смещениях могут обнаружить соответствующие эффекты.

Четыре далеких квазара наблюдались на сети «КВАЗАР» в 2012-2014 годах. С 2017 года эта наблюдательная программа была возобновлена с участием европейских (Yebes40M) и азиатских (Seshan25) телескопов. В докладе представлены последние результаты, полученные по этой программе.

В последнее время в главном поясе астероидов выделена новая группа объектов – кометы главного пояса. К ним относятся астероиды с признаками кометной активности, приче1м некоторые из них имеют двойные обозначения – комет и астероидов. Такая кометная активность имеет различную природу и может быть как результатом сублимации, так и результатом столкновений. Плотность объектов в главном поясе очень мала и столкновения между крупными объектами происходят примерно раз в 10 миллионов лет. С мелкими телами столкновения происходят гораздо чаще. Примеры таких событий: астероид (596) Шейла (столкновение в 2010 г.), астероид (493) Гризельда (столкновение в 2015 г.), комета P/2010 A2 (LINEAR) (столкновение в 2009 г.). Диаметры этих тел, соответственно, 113 км, 46 км, 0.2 км. Диаметры тел ударников – ~35–100 м для (596) и несколько метров для двух других астероидов.

В работе выполнен поиск тел (астероиды, кометы, метеорные потоки), которые могли столкнуться с астероидом (596). В рамках задачи двух тел моделированием выполнены оценки орбитальных параметров тела–импактора. Примерно с равной вероятностью этим телом мог быть и астероид, и комета (или ее фрагмент). Из наблюдений получена оценка изменения скорости астероида в момент удара с ошибкой ~0.3 мм/сек, что неудовлетворительно, так как предполагаемое изменение скорости примерно на порядок меньше. Выполнена оценка величины в озможного негравитационного ускорения, которое астероид мог получить в результате столкновения. Удается достаточно уверенно определить нормальную составляющую в предположении, что ускорение действует постоянно. Так как кометная природа ускорения исключается, рассматриваются другие причины, которые могли бы привести к такому эффекту. Среди них – смещение центра яркости относительно центра тяжести астероида, тем более, что, как следует из анализа О–С, это смещение составляет в разные оппозиции 25–75 км и меньше диаметра астероида.

Работа посвящена анализу вычислительной сложности задачи Коши для систем ОДУ. Вводится формальная постановка такой задачи, использующая машину Тьюринга и оракула для записи вещественных входных данных. Доказывается отсутствие полиномиальных верхних оценок сложности решения задачи Коши для проблемы трех тел. Доказательство использует осциллирующие решения задачи Ситникова, имеющие сложное динамическое поведение, являющееся препятствием к наличию алгоритма, вычисляющего решение в конечной точке за полиномиальное время.

В статье рассматривается система линейного перемещения фокального модуля радиотелескопа РТ-13, обсуждаются вопросы выбора комплектующих и конструкция системы. Благодаря детальной проработке конструкции системы и процедур монтажа/демонтажа фокального модуля удалось добиться снижения времени, необходимого на замену неисправного блока, до 1 часа.

Предпринимается попытка нахождения связи семейств долгопериодических комет с крупной планетой за пределами области движения известных планет Солнечной системы. Пять параметров орбиты этой гипотетической планеты определены в работе «Evidence for a distant giant planet in the Solar system» by K. Batygin & M.E. Brown, а значение средней аномалии оценено в работе «Constraints on the location of a possible 9th planet derived from the Cassini data» by A.A. Fienga, J. Laskar, H. Manche, and M. Gastineau. Рассмотрены 530 комет из каталога Международного планетного центра, имеющие эллиптические орбиты, афельные расстояния которых больше 40 а.е. Отмечается увеличение количества афелиев в диапазоне гелиоцентрических расстояний 50–150 а.е. и 260–380 а.е. Движение комет первой из этих групп может быть связано с крупными телами пояса Койпера и рассеянного диска. Вторая группа, находящаяся также в области рассеянного диска, к тому же соответствует области перигелия и близкого к ней нисходящего узла орбиты предполагаемой планеты Солнечной системы. Распределение элементов ориентации орбит комет второй группы не противоречит полученным значениям орбитальных параметров гипотетической планеты, однако в физическом пространстве распределение афелиев не обнаруживает связи с этой планетой.

В работе предложен метод вычисления предварительной эллиптической орбиты, основанный на использовании интеграла площадей и интеграла энергии. На реальных примерах продемонстрированы возможности этого метода. Предполагается практическое применение этого метода для вычисления орбит ненумерованных малых планет, которые имеют две немногочисленные серии ПЗС-наблюдений на две даты, когда другими методами вычислить орбиту невозможно. Орбита по таким наблюдениям будет вычислена, безусловно, с большими ошибками, но, тем не менее, она даст возможность найти принадлежащие этой планете наблюдения в ближайших оппозициях. Примером, показывающим, что это так, служит астероид 1998QK96, для которого предложенным методом была вычислена предварительная орбита, и, затем, найдены принадлежащие этому астероиду наблюдения, опубликованные под предварительным обозначением 1999XQ224.

Семейства астероидов использованы для изучения амплитуды колебаний наклона i и эксцентриситета e орбит астероидов под действием возмущения Лидова-Козаи. Семейства астероидов являются популяциями, возникшими в результате разрушения родительского тела, поэтому орбиты членов семейства представляют собой орбиту родительского тела на разных этапах ее долгопериодической эволюции. Механизм Лидова-Козаи индуцирует долгопериодические колебания наклона и эксцентриситета орбит в зависимости от аргумента перицентра ω. Эти колебания хорошо видны на распределениях орбитальных элементов (i, ω) и (e, ω), построенных для семейства, что позволяет вычислить амплитуду колебаний эксцентриситета Ae и синуса наклона Asini. Исследование распределений элементов для семейств, характеризующихся разными наклонами и эксцентриситетами, показывает, что амплитуда результирующего колебания А=√(A_e^2+A_sini^2 ) зависит от произведения esini и может быть аппроксимирована степенной функцией 3.6〖(esini)〗^1.7.

Диссертация посвящена решению задачи по разработке алгоритма вычисления аналитической групповой шкалы времени, а также алгоритма управления частотой прецизионного генератора для реализации сигнала групповой частоты эталона в режиме реального времени.

Представлен новый алгоритм формирования группового сигнала, реализующего аналитическую групповую частоту, который позволяет уменьшить нестабильность частоты группового сигнала по сравнению с сигналами используемых стандартов, в режиме реального времени. Новый алгоритм реализован на базе формирователя эталонных частот резервируемого Ч7‑317, проведен ряд натурных экспериментов. В процессе реализации алгоритма в системе проведена модернизация существующего устройства формирования выходных сигналов, а также осуществлена разработка нескольких программных комплексов, которые впоследствии были успешно внедрены в эксплуатацию.

Кроме того, разработан алгоритм расчета групповой аналитической шкалы времени METS (VCH) для ансамбля квантовых стандартов. В ходе проведенного исследования показано, что разработанный алгоритм, позволяет в режиме реального времени формировать аналитическую групповую шкалу, обладающую высокими показателями стабильности. Представлены результаты детального аналитического исследования алгоритма, а также ряд численных и натурных экспериментов, подтверждающих эффективность алгоритма. Путем численного моделирования проведено сравнение с существующими алгоритмами расчета шкал времени.

Обзор компилятора Oracle Fortran в рамках Oracle Solaris Studio. Стандарт Фортрана 2003 – Фортран как объектно-ориентированный язык. Интервальная арифметика в Oracle Fortran. Производительность кода компиляторов на примере С и Fortran.

Важные данные о строении Вселенной получают из анализа спектров узкополосного радиоизлучения, генерируемого газовыми облаками в космосе. По частоте излучения, интенсивности спектральных линий энергетического спектра и по доплеровскому смещению частоты сигнала можно судить о физических параметрах газового облака, в том числе о его пространственном положении, размерах, скорости перемещения, температуре и давлении.

Для оснащения обсерваторий комплекса «Квазар-КВО» системами регистраций узкополосного космического радиоизлучения в ИПА РАН был разработан специализированный спектрометр Р3902, реализующий возможности метода амплитудной калибровки космических спектров узкополосного радиоизлучения, предложенного в [1].

В связи с расширением области применения этого спектрометра и необходимостью улучшения его спектрального разрешения было разработано новое аппаратное и программное обеспечение, позволяющее выполнять такие функции, как высокоточное наведения на радиоисточник в спектральных линиях и контроль за наведением при радиометрических наблюдениях. Разработка выполнена на базе цифровой системы преобразования сигналов (СПС) Р1002М, входящей в состав штатной аппаратуры радиотелескопов комплекса "Квазар-КВО", в которой для выполнения функций спектрометрии потребовалось заменить только один узел и конфигурации программируемых логических интегральных схем двух цифровых видеоконверторов, входящих в состав СПС.

Реализована модель орбитально-вращательного движения Луны, основанная на уравнениях движения, принятых в эфемеридах JPL DE430. Луна рассматривается как эластичное тело с вращающимся жидким ядром. В модель включены: возмущения орбиты Луны от неоднородного гравитационного потенциала Земли; вращательный момент, возникающий от гравитационного потенциала Луны; деформация Луны в результате её вращения и гравитационного влияния Земли; вращательный момент от жидкого ядра Луны.

Использована модель гравитационного потенциала на основе решения EGM2008 (для Земли) и GL660B (для Луны). Использовались общепринятые модели вращения Земли, смещений пунктов наблюдений и задержек сигнала в тропосфере, рекомендованные IERS2010.

Проведено сравнение двух моделей возмущений орбиты Луны из-за приливов на Земле: модель, принятая в DE430, и модель, рекомендованная IERS2010.

Уточнение параметров модели осуществлялось на основе данных наблюдений лунной лазерной локации (LLR). Были обработаны наблюдения со станций: Haleakala, McDonald/MLRS1/MLRS2, CERGA, Apache, Matera.

Получена эфемерида Луны, аналогичная DE430 по результатам обработки LLR-наблюдений.

Radio science experiments have been involved in all Chinese lunar missions, as in other international lunar and deep space projects. In Chang'E-1 lunar orbiter, the Range and Range-Rate tracking data as well as the VLBI data have been used to improve the lunar gravity field by means of low orders and degrees successfully. Using the improved lunar gravity model, we noticed that the ultra-low viscosity layer between lunar core and mantle has been continuously heated by the tidal forces from the Earth and the Sun, which proves that the Moon is still alive. Also, using the new model, some middle scale basins and mascons were identified on the Moon. In Chang'E-2 mission, the radio POD made S/C fly-by asteroid Toutatis as near as ~2 KM. In Chang'E-3 landing mission, a new space technique of lunar radio phase ranging is developed and tested with accuracy of several millimeter. This method is being checked in detail now, and to be suggested as a new deep space method for observing the low frequency gravitational wave in space mission. The Chang'E-4 landing mission will be used as a pathfinder mission to test this new method. Comparing with CASSINI mission of NASA, the new method may be 1~2 orders better than DSN/JPL tracking method for same objective. We hope to promote the application of the new method together with IAA/RAS. Additionally, we will do the first low frequency radio astronomical observation on the surface of lunar far side.

Всестороннее исследование метеорного вещества требует использования самых различных методов, среди которых наиболее информативными являются комплексные оптические (фотографические, электронно-оптические, видео и телевизионные) и базисные радиолокационные методы наблюдения одних и тех же метеоров. Оптические методы, позволяют регистрировать кривую блеска, а радио методами измеряются дальность, длительность радиоэха, амплитудно-временная характеристика радиоэха (АВХ) и следовательно, кривая ионизации и др. параметров метеорного следа и атмосферы в метеорной зоне. Результаты комбинированных радио-оптических наблюдений одних и тех же метеоров позволяет получить ценнейшую информацию не только о физико-кинематических характеристиках, но и о процессах, сопровождающих полет метеоров в земной атмосфере.

В докладе приводятся результаты фильтрации данных комбинированных фото-радиолокационных и радио-телевизионных наблюдений метеоров, полученных при наблюдениях главных ежегодных метеорных потоков α - Каприкорниды, δ - Аквариды, Геминиды, Квадрантиды, Ориониды и Персеиды в 1977-1980 гг. в ГисАО Института астрофизики АН Таджикистана. По результатам комбинированных наблюдений измерены координаты радиантов, скоростей, элементы орбит 8 совместных фото-радиолокационных и 57 совместных радиотелевизионных метеоров, изучены вариации магнитуды, АВХ и длительности радио отражения в 4-х - 5- ти точках следа одних и тех же метеоров. Получено, что среднее значение скоростей метеоров по данным комбинированных радио-оптических наблюдений больше чем значение скоростей измеренных по результатам радиолокационных наблюдений.

На основании данных комбинированных оптико-радиолокационных наблюдений и данных лабораторного моделирования явления метеора исследован логарифм отношения интенсивности свечения к линейной электронной плотности от скорости и химсостава метеоров. Предлагается шкала массы и результаты определения фотографической и радиолокационной массы одних и тех же метеоров, данные о плотностях и структуре как спорадических, так и поточных метеорных тел по результатам комбинированных оптических и радиолокационных наблюдений.

Приводится каталог ионизационных кривых около 700 радио метеоров, каталог  радиантов, скоростей и элементов орбит около 9000 радио метеоров. Даётся анализ наблюдаемых отрезков ионизационных кривых, и классификация  их по форме распределения линейной электронной плотности вдоль следа, результаты исследования месторасположения зеркальной точки на кривых ионизации метеоров. По результатам анализа ионизационных кривых показано, что точки зеркального радио отражения центрального пункта более 70% метеоров расположены на нисходящем участке ионизационных кривых. На базе каталога радиантов, скоростей и элементов орбит метеоров выявлены 214 метеорных потоков и ассоциаций, 50% из которых были известны по результатам визуальных, фотографических, телевизионных и радиолокационных наблюдений другими исследователями. Около половины этих потоков и ассоциаций наблюдались радиолокационным методом впервые. На основании результатов радиолокационных наблюдений изучена плотность метеорных тел потоков-близнецов и оценена величина их пористости. Установлено, что плотность и структура метеорных тел потоков с общим происхождением имеют сходные значения.

В докладе будет изложена история лунно-лазерных наблюдений (LLR) с момента установления 1-го рефлектора на поверхности Луны американским аппаратом Apollo XI в 1969 году. Также будет освещена советско-французская кооперация 60-х годов по установке французского рефлектора на Луноходе 1. Подробно будет представлен обзор существующих и строящихся наземных станций по наблюдению LLR. В деталях будет показана работа по LLR‑наблюдениям на французской станции в Грассе (Observatoire de la Côte d’Azur ). Будет дана история обнаружения пропавшего еще в 70-х годах прошлого столетия советского аппарата Луноход 1 и восстановление наблюдений. Будут затронуты аспекты современного состояния LLR , проблемы уточнения Лунной эфемериды, а также параметров важных для фундаментальной науки.

В докладе будет рассказано о различных методах дискретизации гладких динамических систем, одним из примеров которых являются отображения на один шаг классических методов численного интегрирования. Такая дискретизация может аппроксимировать либо сразу все траектории фазового пространства, дибо давать приближение для отдельно взятой траектории, то есть давать приближенное решение задачи Коши. Будут описаны несколько различных классов методов численного нтегрирования, которые ориенторованы на различные классы обыкновенных дифференциальных уравнений, например симплектические методы численного интегрирования гамильтоновых динамических систем. Мы обсудим также понятия локальной и глобальной точности численного интегрирования и связь оценок точности с алгоритмической сложностью задачи Коши. Будет затронуто встречающееся на практике явление насыщения метода, когда уменьшение шага или применение метода более высокого порядка не приводит к увеличению точности представления решения на фиксированном интервале времени.

В работе предложен эмпирический метод вычисления собственных элементов, основанный на использовании наблюдаемого распределения оскулирующих элементов орбит астероидов. В результате собственные элементы были получены для более чем 500 тыс. многооппозиционных астероидов. Полученные таким способом собственные элементы содержат короткопериодические возмущения, но такой точности вполне достаточно для эффективного выделения семейств астероидов. Для идентификации семейств был разработан и применен метод, использующий критерий расстояния между точками в трехмерном пространстве собственных элементов, аналогичный методу иерархического кластерного анализа (HCM). Поиск семейств был произведен многократно с разными значениями критического расстояния. В результате последующего иерархического анализа были выделены 96 семейств. Для найденных семейств определены численность, интервалы собственных элементов, таксономический состав и другие характеристики. Произведено сравнение полученного списка семейств с результатами других авторов.

С использованием всех имеющихся физических характеристик астероидов получена оценка общей массы троянцев Юпитера (0.30±0.19) ×10-10Msun. При этом масса астероидов в группе L4 (0.19±0.11) ×10-10Msun примерно в 2 раза больше массы астероидов в группе L5 (0.11±0.07) ×10-10Msun. Полученные оценки включают скрытую массу еще не открытых астероидов. Скрытая масса оценена, как 7% от их общей массы. Выполнена оценка влияния гравитационных возмущений от троянцев на движение астероидов группы Гильды и кентавров.

Система преобразования сигналов (СПС) – один из основных элементов любого радиотелескопа. Она обеспечивает выделение сигналов в заданной полосе частот, аналого-цифровое преобразование и формирование потока цифровых данных, пригодного для регистрации или передачи в центр обработки данных. Для наблюдения и анализа узкополосных сигналов космических объектов, в частности сигналов с космических аппаратов и искусственных спутников Земли, реализация СПС имеет свои особенности. В докладе рассматривается способ цифрового выделения узкополосного сигнала, который позволяет повысить качество его регистрации за счет более высокой разрядности регистрируемых выборок, а также выполнить сопряжение цифровой широкополосной СПС с распространенными многоканальными СПС предыдущего поколения, выделяющих сигналы с полосой до 32 МГц. Разработанная СПС с полифазной фильтрацией предназначена для оснащения радиотелескопов, используемых как в радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, так и в режиме одиночной антенны. Система работает в полосе частот шириной 512 МГц с сигналами промежуточной частоты и обеспечивает выделение сигналов с шириной спектра до 32 МГц. Из выделенного сигнала формируется многоразрядный поток данных со скоростью до 1024 Мбит/с, который может быть передан либо в устройство регистрации данных в формате VSI-H (например, регистрирующий терминал Mark 5B+), либо в устройство буферизации данных через интерфейс 10G Ethernet для отправки в центр корреляционной обработки.

Производится сравнение метода Ольберса (в модификации Субботина) определения предварительной параболической орбиты и нового метода основанного на системах алгебраических уравнений для двух и трѐх переменных. Показана большая строгость представленного подхода и способы выделить реальное решение из всех полученных как с помощью дополнительных уравнений, так и сведения задачи к поиску минимума целевой функции. В качестве примеров приведены определения орбит комет 153P/Ikeya-Zhang и 2007 N3 Lulin.

Описываются универсальные методы определения предварительных орбит по наблюдениям, разделённым произвольными интервалами времени. Из уравнений теоремы Ламберта, в форме Шефера, выводятся системы уравнений для определения орбит, как в плоскости эклиптики, так и вне её, независящие от эксцентриситета орбиты. Формулы иллюстрируются примерами определения орбит малых планет.

Рассмотрен геометрический метод Курышева‑Перова для определения орбит астероидов. Показано, что по пяти угловым наблюдениям можно определить орбиту вне плоскости эклиптики в рамках геометрической задачи. Отказ от использования в уравнениях интервалов времени позволяет не накладывать ограничений на используемый интервал наблюдений. Приведены примеры определения орбиты малой планеты Церера.

Целью работы является разработка методики определения параметров управляемого трехосного механизма телескопа для минимизации погрешности наведения при сопровождении объектов. Решены следующие задачи: 1. Разработана расчетная модель для исследования динамики управляемого трехосного механизма на примере ОПУ телескопа оптико-электронной станции «ОКНО». 2. Разработан метод динамического исследования механизма ОПУ для компьютерного моделирования с использованием прямого и обратного кинематического анализа. 3. Проведено динамическое исследование модели телескопа для выбора оптимальных параметров системы управления с целью уменьшения погрешности наведения в различных режимах работы.

Будет сделан итоговый доклад о переработке системы ЭРА, получившей название ЭРА-8. Обновлены все составные части программного комплекса: реализация языка СЛОН, средства работы с таблицами, обработки наблюдений, численного интегрирования, уточнения параметров моделей, построения графиков. ЭРА-8 вобрала в себя все значительные дополнения, реализованные в различных предыдущих версиях системы ЭРА, а также приобрела ряд новых функций. Сохранена совместимость с обширной библиотекой СЛОН-программ, применяющихся в ИПА РАН для обработки наблюдений планет, естественных спутников, расчёта таблиц для астрономического ежегодника. Математические преобразования, применяющиеся при редукциях наблюдений, вычислении частных производных и численном интегрировании, снабжены комментариями и ссылками на научные источники.

Технологическая база системы ЭРА-8 полностью обновлена и состоит из современных программных средств (C, Racket, SQLite), что позволило устранить многие ограничения предыдущих версий системы ЭРА, а также позволило сделать весь комплекс кросс-платформенным (Windows/Linux).

На данный момент система ЭРА-8 успешно используется в ЛЭА и ЛАЕ ИПА РАН.

43-я Международная студенческая конференция «Физика космоса» проходила с 3 по 7 февраля в Астрономической обсерватории УрФУ в Коуровке (~70 км от Екатеринбурга). На этой конференции студенты из различных ВУЗов и астрономических учреждений России и других стран получают возможность наравне с преподавателями и научными работниками принять участие в конференции. Студенты в виде коротких докладов представляют свои научные исследования, преподаватели читают обзорные лекции.

Данный доклад представляет собой рассказ о ежегодно проходящих в Коуровской обсерватории зимних астрономических школ, а также знакомит с самой обсерваторией.

В данный момент в тестовом режиме работает сайт, представляющий собой службу для расчёта эфемерид Солнца, Луны, планет и естественных спутников. Интерфейс службы основан на стандартных графических элементах управления HTML. Данные выводятся в окно браузера в текстовом виде. Поддерживается набор опций для выбора вычисляемых величин, включающий: барицентрические или геоцентрические декартовы координаты, склонение и прямое восхождение, дифференциальные координаты для спутников. По выбору пользователя расчёт положений Солнца, луны и планет происходит с использованием фундаментальных эфемерид семейства EPM, DE или INPOP. Расчёт положений естественных спутников осуществляется с использованием аналитических теорий или численных, разработанных в ИПА.

Созданный сайт имеет известные аналоги, созданные в других институтах: JPL HORIZONS, IMCCE Ephemerides, ГАИШ Multi-Sat.

Исследования экзопланет ‑ одна из немногих областей, находящихся на переднем крае не только современной астрономии, но и современной науки в целом, наряду с последними достижениями космологии, физики элементарных частиц, генетики, и др. Однако вся эта область экзопланетных исследований во многом обязана своим существованием эффективным методам обработки возникающих в данной задаче астрономических данных ‑ в основном, доплеровских или фотометрических временных рядов. В докладе будет представлен обзор результатов работы автора в области развития новых методов статистического анализа, и их применения в исследовании экзопланетных систем.

Сюда входят:

1. Строгий, целостный и эффективный подход к выделению периодических сигналов в зашумленных временных рядах (как астрономического, так и иного происхождения), основанный на теории экстремальных значений случайных процессов и полей. При помощи этого подхода удалось решить как классическую задачу поиска синусоидального сигнала (периодограмма Ломба-Скаргла), так и намного более сложные задачи, в которых ожидаемый сигнал сильно несинусоидален, нелинеен, или имеет составную (многокомпонентную) структуру.

2. Значительно усовершенствованный подход к учету нестанда-ртной структуры шума, характерной как для доплеровских, так и для фотометрических данных. Сюда входит учет плохо определяемого астрофизического «дрожания», редукция коррелированного («красного») шума, а также новые регуляризованные модели шума, позволяющие заметно подавить негативные эффекты, возникающие из-за математической нелинейности задачи.

3. Методы оптимального планирования наблюдений.

4. Разработанные автором публичные вычислительные пакеты, которые реализуют описанные теоретические методы на практике.

5. Результаты применения новых статистических методов к реальным данным для планетных систем HD 74156, HD 37124, GJ 876, GJ 581, HD 82943.

Кроме того, будет представлен уникальный международный проект поиска экзопланет методом тайминга прохождений, организуемый в ГАО РАН, обсуждены связанные с ним новые задачи обработки TTV-наблюдений и методы их решения.

В докладе рассматривается соотношение между измерением Земли, произведенным в античности Эратосфеном (окружность Земли = 252000 стадия), и последующей процедурой картографирования, результаты которого описаны в "Географии" Клавдия Птолемея. При условии, что длина стадия, использованного в измерении Эратосфена совпадала с длиной стадия, использованного Птолемеем, простое преобразование птолемеевских координат (данных на поверхности Земли с окружностью 180000 стадий) к координатам на поверхности Земли, имеющей "эратосфеновскую" окружность, принципиально улучшает наше представление о точности античного картографирования. Сравнение преобразованных координат с современными для идентифицированных объектов доказывает как высокую точность Эратосфеновского результата, так и точность Птолемеевской базы данных.

Показано, что большинство деформаций Птолеемеевских карт являются математическим следствием отображений расстояний, измеренных на сфере определенного размера, на сферу другого размера.

Вследствие существенной реконструкции ШАО НАНА основным достижением является полная автоматизация 2-м рефлектора Carl Zeiss (главного прибора обсерватории). Также для данного телескопа были приобретены: новый спектрограф CCD‑камера (4000 × 4000 пикселов) на азотном охлаждении. Была приобретена установка для напыления зеркал диаметром до 2 м. Проведен капитальный ремонт всех зданий обсерватории. Построены и введены в эксплуатацию: два жилых комплекса (по 5 этажей), коттеджный городок для принятия гостей и проведения научных симпозиумов и конференций.

Австралийская сеть радиотелескопов (AuScope) начала работу по программам IVS в 2011 году. Три 12-метровых антенны «Patriot» были построены в разных районах Австралии для лучшего обеспечения национальной системы координат. В докладе представлены результаты работы сети, а также планы на будущее.

Дается обзор о современном состоянии в исследованиях астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ). Рассматриваются вопросы классификации АСЗ, их происхождении, физическом составе. Затрагиваются в общих чертах вопросы астероидно-кометной опасности. Особое внимание уделяется современным задачам в исследованиях АСЗ и астероидной опасности. В частности важным представляется изучать внутреннее строение астероидов, определять оси вращения. В свете актуальной в последнее время метеоритной опасности особо важной становится задача создания в России программы автоматического мониторинга неба современными оптическими средствами, формирования механизма предупреждения населения о метеоритной опасности. Актуальной также является задача создания отечественного центра по астероидно-кометной опасности, на примере центров, созданных в НАСА и Европе. Вкратце приводятся результаты исследования Чебаркульского метеорита.

В первом десятилетии 21 века произошёл взрывной рост количества источников, которые были продетектированы с РСДБ. Их координаты были измерены с миллисекундной точностью, для большинства из них получены карты, а для оставшихся источников определены коррелированные потоки на разных длинах баз. Суммарный каталог РСДБ источников вырос с 607 объектов в конце 20 века до 7216 в августе 2012 года. Это произошло не спонтанно, а в результате тщательно продуманных программ наблюдений и их анализа. Я собираюсь рассказать про технологию планирования таких программ, про организацию наблюдений, обработку данных, а также уделить внимание интерпретации результатов и остановиться на наиболее интересных приложениях.

Ввиду отсутствия приемлемой модели реактивных сил, действующих на ядро кометы Энке, единая теория её движения до сих пор не построена. «Стандартная» модель Марсдена для кометных негравитационных эффектов позволяет объединять лишь по 3-5 появлений из наблюдавшихся 60. Экстраполяция каждой из этих частных теорий приводит к огромным отклонениям от наблюдавшегося движения в десятки суток.

В настоящей работе сделано предположение, что изменение параметров Марсдена для кометы Энке обусловлено угасанием её активности. Выведены уравнения (при условии постоянства формы ядра), получены численные решения, объединяющие большое число появлений. Получено также решение по всем наблюдавшимся появлениям. Его точность многократно выше, чем у опубликованных ранее (максимальное отклонение 1,3 суток), но по-прежнему не удовлетворительна. Из построенных моделей сделан прогноз о полном угасании кометы около 2022-2024 годов, согласующийся с литературными данными. Показано преобладающее воздействие негравитационных эффектов на афелийное расстояние и минимальное - на элементы ориентации орбиты, что необходимо учитывать при моделировании метеорного комплекса кометы.

Система предназначена для оснащения радиотелескопов с антеннами небольшого (12-13 м) диаметра, используемых в радиоинтерферометрах со сверхдлинными базами, в том числе, в радиоинтерферометрах оперативного мониторинга всемирного времени. Система работает в диапазонах волн S и X и обеспечивает выделение до 8 сигналов с шириной спектра до 512 МГц, преобразование их в цифровые последовательности с тактовой частотой 1024 МГц и формирование потоков данных в формате VDIF со скоростью 2048 Мбит/с на канал. Данные с каждого канала системы по интерфейсу 10 G Ethernet передаются в устройство буферизации данных для отправки в центр корреляционной обработки.

В статье представлена структура системы и принципы ее построения, обеспечивающие минимизацию потерь чувствительности радиоинтерферометра. Дано описание работы системы, принципы построения высокочастотных модулей и основные требования к ним, функциональная схема работы ПЛИС в каналах цифрового преобразования сигналов. Рассмотрена элементная база для реализации основных узлов. Приведены результаты экспериментальных исследований макета каналов системы.

В данном докладе будут представлены следующие результаты исследования:

1. Эффективные методы определения областей возможных движений малых тел по граничным поверхностям доверительных областей в линейной и нелинейной постановке.
2. Различные способы определения в параметрическом пространстве точности аппроксимации доверительных областей эллипсоидами, которая рассматривается как характеристика (показатель) нелинейности и позволяет судить в какой постановке (линейной или нелинейной) надо решать задачу построения области возможных движений рассматриваемого объекта. Получены такие оценки для 412 АСЗ, которые наблюдались в одном появлении.
3. Комбинированный метод отображения во времени начальной (эллипсоидальной) области возможных движений, включающий в себя линейное и нелинейное отображения.
4. Способ отбраковки наблюдений и введения весовых множителей, основанный на уменьшении объемов доверительных областей. Способ применен для построения новой численной теории движения кометы Гершель-Риголле.

ИПА РАН осуществляет передачу данных часовых сессий наблюдений (Ru-U) в технологии е-РСДБ для определения поправок Всемирного времени, начиная с 2009 года. C 2010 года передача и обработка данных в режиме е-РСДБ производится раз в неделю. В настоящее время данные РСДБ-наблюдений одновременно из трех обсерваторий РСДБ-комплекса «Квазар-КВО» передаются в ЦКО РАН по отдельному каналу связи из каждой обсерватории с пропускной способностью 100 Мбит/с.

Представлены алгоритмы и результаты использования режима автоматизированной передачи данных из обсерваторий РСДБ-комплекса «Квазар-КВО» в центр корреляционной обработки РАН.

Автоматизация всего процесса передачи данных, осуществленная в 2011 году, позволила значительно сократить (до 30 %) задержку получения поправки Всемирного времени.

Технология виртуальных машин впервые была применена в ИПА РАН для реализации центра обработки и анализа данных (ЦОАД) лаборатории космической геодезии и вращения Земли. Переход от множества физических компьютеров к виртуальным машинам позволил существенно упростить структуру ЦОАД без потери его вычислительной мощности.

С учетом успешного опыта применения виртуальных машин было принято решение о создании виртуальных рабочих станций буферизации данных часовых РСДБ-сеансов для оперативного определения поправок Всемирного времени.

Для обеспечения возрастающих требований к системам корреляционной обработки в системах РСДБ, применяющихся в задачах координатно-временного и навигационного обеспечения, необходимы новые вычислительные комплексы, обеспечивающие достаточную гибкость и производительность.

Увеличение числа станций, одновременно участвующих в наблюдениях, потоков данных от каждой станции, необходимость работы в реальном времени предъявляет всё более высокие требования к вычислительной мощности обрабатывающих комплексов.

Представлены результаты исследований реализации FX коррелятора на процессорах с массовым параллелизмом фирмы NVIDIA. Показано, что имеющиеся сегодня на рынке процессоры платформы Fermi могут быть эффективным решением для задач РСДБ.

Исследованы возможности параллельной реализации алгоритма FX коррелятора, при этом достигнута производительность, обеспечивающая обработку шести станций в реальном времени.

Обсуждается возможность создания коррелятора на основе гетерогенных вычислительных структур. Предложены возможные схемы реализации и даётся оценка конфигурации современного коррелятора на основе процессоров с массивным параллелизмом фирмы NVIDIA.

Использование глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) для сличения удаленных стандартов времени и частоты является на сегодняшний день наиболее распространенным способом высокоточных сличений. Реализуемая точность составляет единицы наносекунд. В статье рассмотрены особенности сличений методами «Common View», «All-in-View» и РРР. Приводятся результаты сличений шкал времени обсерваторий РСДБ комплекса «Квазар-КВО» с использованием геодезических приемников ГНСС.

Вычислена масса главного пояса астероидов c учетом еще не открытых астероидов: 13.5×10^-10 масс Солнца. Скрытая масса кольца составляет около двух процентов от этого значения. Показано, что до расстояния 3.8 а.е. от Солнца открыты практически все астероиды с абсолютной звездной величиной H<14. Получены оценки массы для разных зон пояса астероидов, в том числе для троянцев. Общая масса кольца, включая троянцев, оценена, как 14×10-10 масс Солнца. Возмущения, производимые поясом астероидов, после исключения 300 крупных астероидов, описываются  притяжением наклоненного к эклиптике тяготеющего эллипса с равномерно распределенной массой 1.1×10^-10 масс Солнца.

2-го декабря 2010 года V2PEG (VLBI2010 Project Executive Group – Исполнительная группа проекта VLBI2010) разослала письма и анкеты для участия в опросе. Письма были разосланы главам или начальникам проектов VLBI2010 на 31 станции сети IVS.

Целями опроса были: собрать информацию о планах по проекту VLBI2010 на существующих станциях IVS; инициировать дискуссии по проекту VLBI2010 на уровне станций сети; * получить информацию о том, что может сделать V2PEG для лучшей поддержки индивидуальных проектов в рамках концепции VLBI2010.

На 15 января 2011 г., 30 из 31 станции (97%) прислали ответы.

По данным полученных анкет V2PEG сформировала картину прогнозируемого развития VLBI2010 сети, которая приводится в сообщении.

В октябре 2009 г. был опубликован новый массив оптических наблюдений потенциально опасного астероида Апофис, существенно расширяющий интервал наблюдений и их общее число. В докладе сопоставляются результаты уточнения орбиты Апофиса с учетом новых наблюдений, выполненные в ЛРД (США), Пизанском университете (Италия) и в ИПА РАН. По ряду показателей улучшение, выполненное в ИПА, превосходит результаты, опубликованные другими группами. Новые орбиты ведут к значительному уменьшению вероятности столкновения Апофиса с Землей в 2036 г .

Из эффектов, которые не были учтены в рассмотренных трех решениях и которые в принципе могут оказать влияние на вероятность столкновения в 2036 г., наиболее существенным является эффект Ярковского. В результате обработки наблюдений большого числа астероидов, сближающихся с Землей, и астероидов главного пояса одним из авторов данной статьи было выявлено влияние на их движение дополнительного ускорения, которое может быть представлено трансверсальной компонентой А2 в орбитальной системе координат. Наличие данного ускорения может интерпретироваться как эффект Ярковского. Статистические свойства распределения А2 для астероидов, у которых оно определено достаточно надежно, свидетельствуют в пользу такой интерпретации.

В данной работе выполнены расчеты вероятности столкновения Апофиса с Землей в 2036 г. при различных значениях трансверсальной составляющей дополнительного ускорении. По найденным точкам построен график зависимости вероятности столкновения от величины A2. При A2 = –8.748*10-14 а.е./сут2 номинальное решение для орбиты Апофиса проходит 13 апреля 2029 г. всего лишь в 90 метрах от середины “замочной скважины”, ведущей к столкновению Апофиса с Землей в 2036 г. Поскольку эллипс рассеяния на плоскости цели в 2029 г. значительно перекрывает замочную скважину, то вероятность столкновения при данном значении дополнительного ускорения оказывается равной 0.0022. Данный результат был проверен методом Монте-Карло. Выполнение 10000 испытаний случайных наборов элементов орбит, найденных с учетом корреляции между элементами, свидетельствует, что в 22 случаях численное интегрирование до апреля 2036 г. приводит к столкновению астероидов с Землей.

В данной работе представлена модификация метода Лапласа, для определения предварительной орбиты тела, движущегося по параболе, в плоскости эклиптики. Показано, что по трём близким положениям на небесной сфере можно определить параболическую орбиту, в тех случаях, когда классический метод Лапласа непригоден. Произведена численная оценка числа возможных решений, показано их пространственное распределение, в зависимости от начальных условий. Приведён пример определения орбиты кометы Lulin 2007 N3. Произведено сравнение данного метода с методом Ольберса.

В статье представлена новая технология автоматизированной подготовки астрономических ежегодников. Базой технологии является специализированное программное обеспечение, которое внедрено в среду системы «Издатель». Система предоставляет удобный интерфейс для подготовки оригинал-макетов ежегодных табличных изданий, организует и документирует связи между программами, данными и вспомогательным материалом. Она является также интегрированной средой разработки и отладки указанного программного обеспечения.

Исследование переменности мазерных источников может дать информацию о турбулентных процессах, переменности накачивающего источника и других процессах в зонах формирования мазерных источников.

В данном исследовании представлены результаты наблюдений главных линий и линий-саттелитов 4 не звездных и 1 звездного источников мазерного излучения. Наблюдения проводились с помощью радиотелескопов РТ-32 комплекса «Квазар-КВО» с июня 2006 по май 2009 года. Исследования переменности излучения OH мазеров охватывает временной интервал в 3 года и основывается на однородном наблюдательном материале. Наблюдения проводились в двух круговых поляризациях с частотным разрешением 488 Гц (или 0,09 км/с в шкале лучевых скоростей). В статье приводятся полученные спектральные профили источников и описание выявленных переменностей отдельных деталей профилей.

1 января 1801 года Джузеппе Пиацци открыл первую малую планету, которую он назвал Церерой. В данном докладе пойдет речь об истории этого открытия, о том, что предшествовало этому, о политической ситуации тех времен. Будут затронуты судьбы участников тех событий, поведана история обсерваторий в Гота и Палермо. Особое внимание будет уделено методу, который Гаусс разработал в 1801 году для поиска потерявшейся планеты. Вкратце будет рассказано об открытии еще трех астероидов, которые произошли после открытия Цереры.

В основу системы ЭРА (Эфемеридные Расчеты в Астрономии) положены таблично-ориентированные средства обработки данных. В представляемой диссертации описывается метод расширения языка программирования Паскаль табличными операторами, являющимися базовыми конструкциями входного языка системы ЭРА. Данный метод реализован в системе, получившей название Дельта. Благодаря этому появилась возможность использовать хорошо зарекомендовавшие себя таблично-ориентированные средства решения эфемеридных задач не только в автономном режиме системы ЭРА, но и непосредственно в программах, написанных на традиционных языках программирования. Реализация системы Дельта открыла новые перспективы применения выразительных средств комплекса ЭРА в эфемеридной астрономии. В доклад включены некоторые из описанных в диссертации примеров использования системы Дельта в разработках, осуществляемых в ИПА РАН.

Система PersAY (Personal Astronomical Yearbook; Персональный астрономический ежегодник) является системой, предназначенной для решения задач, связанных с вычислением гео- и топоцентрических эфемерид Солнца, Луны, больших планет и звёзд. Система охватывает практически все виды эфемерид, приводимые в ежегодном издании "Астрономический ежегодник" (АЕ), публикуемом ИПА РАН: вычисление гео- и топоцентрических эфемерид, определение условий видимости объектов, вычисление планетных конфигураций, затмений, прохождений, вычисление эфемерид для физических наблюдений. Вычисления производятся с максимальной точностью в соответствии со стандартами, утверждёнными Генеральными ассамблеями МАС. Система построена на базе многоцелевого программного комплекса ERA в стандартах Win32 в среде Borland Delphi 6.0, в рамках объектно-ориентированной технологии проектирования и программирования. Система снабжена контекстной помощью, табличным и текстовым редакторами. Система предназначена для широкого круга пользователей, в том числе и не являющимися специалистами в области эфемеридной астрономии. На докладе будет рассказано о структуре программной системы и представлен обзор задач, решаемых с ее помощью.

В ИПА РАН для радиоинтерферометрического комплекса "Квазар-КВО" впервые в стране разработан коррелятор, соответствующий современным требованиям по обработке наблюдений радиоинтерферометра со сверхдлинными базами (РСДБ). Коррелятор АРК способен обрабатывать потоки данных от каждой станции до 1 Гбит/с. Максимальное количество одновременно обрабатываемых станций - 6, баз - 15. Коррелятор оснащен системами воспроизведения Mark5B, что позволяет проводить сеансы РСДБ в режиме квазиреального времени. В аппаратно-программном корреляторе реализован XF алгоритм обработки. Аппаратно вычисляются кросскорреляционные функции и выделяются сигналы генераторов пикосекундных импульсов станций. В настоящее время коррелятор используется при обработке всех проходящих по отечественным программам РСДБ-наблюдений комплекса "Квазар-КВО".

Основой приемной системы каждого из трех радиотелескопов РТ-32 комплекса «Квазар-КВО» (Ленинградская область, Карачаево-Черкесия, Бурятия) являются десять супергетеродинных приемников. Для управления процессом наблюдений используется центральный компьютер радиотелескопа с программным обеспечением, согласованным с программным обеспечением MarkIV Field System.

Целями работы являются: автоматизация радиометрических наблюдений, создание средств измерения параметров и дистанционной диагностики неисправностей приемной системы.

Разработан программно-аппаратный комплекс, который позволяет полностью автоматизировать радиометрические наблюдения, автоматизировано измерять параметры приемной системы, а также производить диагностику приемной системы дистанционно, по каналам связи с Internet.

Аппаратной частью комплекса является распределенная система управления, построенная на базе RS-485 шины, подключенной к COM-порту центрального компьютера. Для определения порядка обмена данными разработан протокол. Максимальное количество устройств - 127, для каждого из которых может быть определено до 128 команд. Программная часть комплекса выполнена в виде отдельных модулей, реализующих функции, необходимые для: автоматизации радиометрических наблюдений, измерений, проведения мониторинга параметров приемной системы и ее дистанционной диагностики. Благодаря интеграции программной части в программное обеспечение центрального компьютера, ко всем функциям комплекса возможен удаленный доступ с применением стандартных средств.

В настоящее время все радиотелескопы сети "Квазар-КВО" оснащены аппаратно-программным комплексом.

В докладе описана структура разработанного комплекса, устройство и принцип работы аппаратной части, структура и основные алгоритмы программ. Приведены результаты измерений.

Представлены результаты разработки 16-канальной цифровой радиоинтерферометрической системы преобразо-вания сигналов (СПС) Р1002М, обеспечивающей регистрацию данных со скоростью до 2048 Мбит/с в формате VSI-H. Диапазон частот 100-1000 МГц. Полосы пропускания от 0,5 МГц до 32 МГц. СПС совместима с аналоговыми СПС, установленными на радиотелескопах комплекса "Квазар-КВО". Изготовленный образец СПС Р1002М предназначен для установки на радиотелескопе РТ-70 (Уссурийск).

РСДБ – становление и развитие, образование глобальной сети, создание специализированных систем. Исследования AGN объектов, обнаружение компактных ядер и джетов, видимых сверхсветовых выбросов облаков релятивистской плазмы. Влияние окружающей тепловой плазмы, эмиссионные линии в оптике, поглощение в континууме - крутые низкочастотные завалы в спектрах. Открытие поглощения в рекомбинационных радио линиях в объекте 3С 345. Ядро – эжектор, видимость ядра ограничена прозрачностью плазмы и доступна лишь на волнах мм диапазона. Сложная структура джета – скрученный поток релятивистской плазмы, реактивное воздействие – возмущающая сила, многомодовая прецессия, образование спиралевидной структуры с переменным шагом и искривленной осью. Достигнуто угловое разрешение 20 мксек дуги на волне 7 мм. Выделено сопло и диск в объекте 1803+784, установлена сложная структура джета, состоящая из релятивистского потока и окружающей «стационарной» спирали. Предельные яркостные температуры структур.

Спектральные исследования в линиях водяного пара со сверхвысоким угловым разрешением позволили определить в одном из AGN объектов трехмерную структуру: диск – джет. Аналогичные структуры компактное ядро – эжектор и биполярный поток наблюдаются в областях звездообразования в плотном молекулярном облаке Туманности Ориона. Эта структура дополняется диском и оболочкой. Мега мазерный уровень Н2О излучения позволил реализовать 10-мк сек угловое разрешение. Установлено твердотельное вращение диска, определены скорости эжекции вещества, параметры спиральной структуры джетов, верхний предел массы центрального тела не превышает <0.01 Мо.

Вышеуказанные структуры, их кинематика вероятно определяются газовой динамикой. Аналогичные структуры наблюдаются в земных условиях: вихри – торнадо. Перепад скоростей, отличие плотности, вязкость приводят к образованию вихря – антицентрифуге, который всасывает окружающее вещество в азимутальной плоскости и эжектирует его в направлении оси вращения. Повышенное давление в центре способствует образованию массивного тела, гравитационное поле которого ускоряет и стабилизирует структуру.

Точность геодезических и астрометрических радиоинтерферометрических наблюдений со сверхдлинными базами, определяется точностью измерения задержки сигналов принятых от радиоисточника на различных радиотелескопах. Поэтому приемно-регистрирующие системы радиотелескопов, участвующих в таких наблюдениях, должны иметь стабильные фазовые характеристики или быть тщательно откалиброваны.

В статье рассматривается система фазовой калибровки, установленная на радиотелескопах радиоинтерферометрической сети "Квазар-КВО". Данная система обеспечивает контроль фазовой стабильности приемно-регистрирующего тракта с точностью 10 пс.

Проблема загрязнения космического пространства занимает важное место в научных исследованиях. Существует, как минимум, две причины появления роев твердых обломков вокруг планет: техногенная (в случае распада искусственного спутника Земли) и природная (в случае бомбардировки метеоритами естественного спутника). Проблема имеет пересечения и с другими родственными задачами: образование метеорных роев, определение области достижимости в астродинамике и др. Опубликовано много работ по указанной теме. Подавляющее большинство их ограничивается либо качественным подходом, либо численным.

Представляемая здесь работа призвана восполнить недостающие знания о возникновении пылевых комплексов, об их формировании и эволюции. Основным объектом исследования является граница пылевого образования. Метод получения решения является аналитическим. Новизна заключается в применении методов дифференциальной геометрии и теории особенностей гладких отображений для поиска границы пылевого комплекса с учетом законов движения в небесной механике. Для контроля проводились и численные исследования. Сравнение с ними и с работами других авторов показало качественное и во многом количественное сходство результатов.

Аналитическое исследование оказалось возможным, как обычно, при наложении некоторых упрощающих условий. Предполагается отсутствие негравитационных эффектов, отсутствие влияния частиц на движение других небесных тел, включая другие пылевые частицы. Модель выброса изотропна, орбита спутника, порождающего частицы, считается круговой. Рассмотрено два случая: невозмущенное движение частиц и движение с учетом вековых (но не периодических) возмущений. При перечисленных ограничениях задача о поиске границы решается аналитически, что и показано в диссертации. В дальнейшем возможно снятие некоторых ограничений (появление неизотропности выброса, учет эксцентриситета орбиты спутника и др.).

Простота рассматриваемой модели компромиссна: с одной стороны, она проста и допускает аналитическое решение, а с другой - результаты и выводы интересны и нетривиальны. Ими можно пользоваться для контроля в качестве первого приближения при численном исследовании схожих задач.

Положения выносимые на защиту:

• создан и апробирован метод поиска границы области возможных движений частиц, как огибающей семейства их траекторий;
• найдена граница пылевого комплекса в трех классах задач и исследованы ее топологические и геометрические свойства;
• установлена форма и динамика.

Со времени открытия первой внесолнечной планеты, обращающейся вокруг звезды солнечного типа, прошло 14 лет. В течение этого промежутка времени число известных экзопланет непрерывно росло и превысило 300. К настоящему времени уже известно около 30 планетных систем, содержащих две или более планет. До сих пор большая часть известных планет и планетных систем открыты на основании наблюдения переменности лучевой скорости своей родительской звезды. Метод лучевых скоростей оказался весьма эффективным на практике. Сейчас в среднем он дает новую планету примерно каждую неделю.

Правда, до сих пор большинство открытых экзопланет официально именуются всего лишь "кандидатами" в экзопланеты. Эта осторожность связана с косвенной природой данного метода. Например, на практике иногда оказывается, что наблюдаемая переменность лучевой скорости звезды вызвана не с наличием у этой звезды планеты, а с какими-либо явлениями активности в звездной атмосфере, например с пятнами. Но параметры планет часто определяются ненадежно просто с точки зрения теории статистической обработки наблюдений. К сожалению, в погоне за быстрыми и массовыми открытиями, наблюдатели часто забывают уделять должное внимание контролю качества не только применяемых методов обработки и планирования наблюдений, но даже и результатов самих этих наблюдений. В конечном счете может оказаться, что рассматриваемые программы наблюдений в существенной части работают "вхолостую". Главная цель данной работы - представить подробный анализ качества измерений лучевой скорости, получаемых в современных программах поиска экзопланет, алгоритмов обработки и планирования наблюдений, используемых в этих программах, а также предложить ряд практически значимых усовершенствований указанных алгоритмов.

Основные полученные в диссертации результаты таковы:

1. Разработана новая методика оценки статистической значимости периодичностей, выявляемых при помощи периодограммы Ломба-Скаргла и ее обобщений. Полученные аналитические оценки значимости пиков периодограмм имеют полностью замкнутую форму и в то же время достаточно точны на практике.

2. Разработан алгоритм учета эффективного дрожания лучевых скоростей звезд, основанный на методе максимального правдоподобия, который можно использовать для более надежного определения параметров планетных систем. Этот подход особенно полезен при совместном анализе разнородных массивов данных, полученных на разных обсерваториях.

3. В измерениях лучевых скоростей звезд, получаемых в программах поиска экзопланет, выявлены периодические систематические ошибки, имеющие годичный период. Без должного учета эти ошибки могут существенно искажать результаты обработки данных и даже приводить к качественно неверным выводам. Например, недавнее "открытие" третьей планеты у звезды HD74156, скорее всего, является ложным.

4. Разработанные алгоритмы статистической обработки данных применены к опубликованным рядам измерений лучевой скорости звезды HD37124, вокруг которой обращается (как минимум) три планеты-гиганта. Показано, в частности, что две внешние планеты этой системы могут двигаться по орбитам с довольно большими эксцентриситетами, но сама система при этом вполне может быть динамически устойчивой.

5. Разработан ряд алгоритмов оптимального планирования наблюдений лучевых скоростей в программах поиска экзопланет. Эти алгоритмы наиболее эффективны для систем, содержащих две планеты или более, особенно если в системе присутствуют резонансные планетные пары.

В данной статье представлены результаты предварительных экспериментальных исследований по организации высокоскоростной передачи данных в режиме е-РСДБ. Проведено сравнение стандартных средств передачи данных и специализированного протокола Tsunami. Приводятся рекомендации по увеличению скорости передачи данных, основанные на механизме уменьшения количества ошибок возникающих в канале связи при передаче данных. Делается вывод о возможности использования тестируемого протокола Tsunami, как базового приложения передачи данных в режиме реального времени.

В докладе представлена концепция использования многопроцессорных систем на основе виртуализации вычислительных ресурсов. Рассматриваются различные реализации программной поддержки виртуализации, дается их сравнительный анализ .

Основная нагрузка на многопроцессорную систему ИПА РАН ожидается от Центра обработки и анализа данных (ЦОАД). Решение на основе виртуализации позволяет исключить или, как минимум, сгладить трудности перехода от одной операционной среды, традиционно используемой (Windows), к той, которая выбрана для ЦОАД (Linux).

Архитектура программно-аппаратного ЦОАД обеспечивает компактное размещение обрабатываемых данных и самих программ-обработчиков на ресурсах системы массового хранения. Такое решение повышает надежность и восстанавливаемость при возникновении аварийных ситуаций.

Оценивается влияние ошибок траекторных измерений на определяемые из улучшений параметры орбиты астероида Apophis. C этой целью на основе всех имеющихся на сегодняшний день оптических и радарных наблюдений вычислена номинальная орбита астероида. Эллипсоид рассеяния начальных условий движения получен двумя методами. В первом общепринятом методе эллипсоид рассеяния вычисляется в предположении линейной зависимости ошибок определяемых параметров от ошибок наблюдений. Во втором методе область рассеяния параметров орбиты вокруг параметров номинальной орбиты определяется методом Монте-Карло. Показано, что область, получаемая последним методом, в исходную эпоху мало отличается от эллипсоида рассеяния для линейного приближения. Оцениваются размеры проекций соответствующих областей на плоскость цели в момент наибольшего сближения астероида с Землей в 2029 г. Проекции аппроксимируются эллипсами. Как показали вычисления, для линейного случая эллипс имеет размеры: 389.6 км для большей полуоси и 16.4 км для малой, для нелинейного ? 330.0 км и 11.1 км, соответственно.

Построена численная теория движения галилеевых спутников Юпитера. Для этой цели использовано 3586 позиционных наблюдений спутников. Построение теории проводилось методом численного интегрирования уравнений движения спутников. Интегрирование было проведено методом Эверхарта в рамках разработанного в ИПА программного комплекса ЭРА. При интегрировании учитывались возмущения от сжатия центральной планеты, возмущения от Сатурна и Солнца, а также взаимное притяжение спутников. В результате были получены коэффициенты разложения координат и скоростей в ряды по полиномам Чебышева с 1962 по 2010 гг. Уточнены начальные координаты и скорости спутников, а также массы спутников, масса Юпитера, значение коэффициента J2 разложения потенциала Юпитера. Проведено сравнение полученных эфемерид с эфемеридами Лиске и Лайни.

В 2001 г. в Лаборатории малых тел Солнечной системы ИПА РАН начала функционировать служба "Обновляемые эфемериды малых планет", предназначенная для обновления данных тех таблиц ежегодника ЭМП, которые более всего подвержены изменению вследствие занумерования новых малых планет и исправления орбит ранее занумерованных объектов и которые потенциально наиболее востребованы в данном месяце. Файлы с обновленными данными и программный пакет MUSE, разработанный в том же году для решения ряда стандартных астрономических задач, использующих эти данные, размещаются на ftp-сервере ИПА РАН.

К числу задач, решаемых пакетом MUSE, относятся:

• выборка из файлов данных в соответствии с условиями, накладываемыми на данные или некоторые стандартные функции данных;
• вычисление широко используемых функций элементов орбит;
• сортировка табличных данных;
• построение частотных распределений (гистограмм) и вычисление некоторых статистических характеристик распределения;
• построение двух и трехмерных распределений элементов или их стандартных функций в двух или трехмерном фазовом пространстве;
• интерполирование эфемеридных данных;
• вычисление О-С (наблюденное значение координаты минус вычисляемое) для занумерованных малых планет;
• идентификация малых планет, т.е. отнесение (приписывание) наблюденного положения некоторого неизвестного объекта к известной малой планете в пределах указываемой точности;
• составление списка объектов, которые могут быть видимы в данный момент в заданной области неба, и визуализация их взаимного положения;
• построение проекции орбиты малой планеты на плоскость эклиптики вместе с проекциями орбит некоторых больших планет.

В течение нескольких лет подготовка обновляемых данных выполнялась в полуавтоматическом режиме, который требовал вмешательства оператора для ввода определяющих параметров, выполнения последовательности необходимых действий, и контроля получаемых результатов.

В 2006-2007 гг. с помощью языка Perl была разработана и опробована на практике управляющая программа, почти полностью автоматизирующая подготовку данных. Вмешательство оператора в процесс вычислений сведен к минимуму, а время на подготовку обновленных данных сократилось до нескольких часов.

В докладе предложены основные результаты работы по исследованию методов численного интегрирования, а также по модернизации интегратора системы ЭРА, проведённой в лаборатории астрономического программирования в 2008 году. В работе исследована серия вариантов многошаговых методов (Адамса, Нистрема, Штермера и др.), проведены вычислительные эксперименты, определены оптимальные параметры алгоритмов. Произведено сравнение по точности и быстродействию с методом Эверхарта, в том числе с его вариантом, использованным в системе ЭРА. Основной результат работы - реализованные на компьютере алгоритмы численного интегрирования, позволяющие находить решение дифференциальных уравнений движения небесных тел с точностью до нескольких миллиметров на столетие. Полученный интегратор успешно встроен в систему ЭРА.

Рассматривается мобильный коррелятор — аппаратно-програмный комплекс, структурная схема, характеристики, пользовательский интерфейс. Аппаратная часть основана на спецпроцессоре МикроПарсек, пользовательский интерфейс адаптирован к применению мобильного коррелятора для тестирования аппаратуры на основе корреляционных методов.

Применение корреляционных методов позволяет провести исследование амплитудно-фазо-частотных характеристик, а также корреляционных свойств и стабильности частотно-временных преобразований как в отдельных тестируемых устройствах так и аппаратуры РСДБ станции в целом. Тестирование аппаратуры основано на применении корреляционных методов обработки тестовых сигналов пропущенных через тракты и узлы тестируемых устройств. В качестве тестовых сигналов применяется шумоподобный сигнал (белый шум) или периодическая последовательность импульсов длительностью в несколько десятков пикосекунд, которые подаются на вход исследуемых устройств с последующей корреляционной обработкой входного и выходного сигналов, либо выходных. Применение шумоподобного сигнала позволяет исследовать корреляционные, амплитудные и фазовые характеристики в широкой полосе частот. Применение сигнала в виде последовательности пикосекундных импульсов позволяет проводить исследования частотно-временных преобразований в тестируемых устройствах (трактах).

Программное обеспечение мобильного коррелятора реализовано на языке программирования Borland C++ Builder и под операционные системы Windows 98, Windows ХP.

Приводятся примеры применения мобильного коррелятора для тестирования РСДБ аппаратуры выполненные по специальным тестовым экспериментам и по результатам РСДБ наблюдений проведенных на радиоинтерферометрической сети КВАЗАР-КВО.

Технология радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) является одним из самых мощных и универсальных средств наземной астрономии.

РСДБ сеть "Квазар-КВО" Института прикладной астрономии РАН, состоит из трех радиотелескопов. Приемный комплекс каждого из них включает: 10 супергетеродинных приемников, охлаждаемых микрокриогенными системами и коммутатор промежуточной частоты. Для объединения перечисленных устройств в единую систему использована общая шина обмена данными и протокол, исключающий конфликты.

В статье рассматривается архитектура и устройство системы управления приемным комплексом, которая установлена на всех радиотелескопах РСДБ сети "Квазар-КВО" и демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики. Основными элементами устройств системы управления являются современные интегральные микроконтроллеры производства Atmel.

Исследуется захват комет галлеевского типа (параметр Тиссерана с Юпитером T5 < 2, период обращения вокруг Солнца P < 200 лет, перигелийное расстояние q < 1,5 а.е.) из почти параболического потока под действием галактических и планетных возмущений. Показано, что существует два способа захвата комет. Первый способ заключается в том, что в результате тесных сближений с планетами-гигантами почти параболические кометы переходят на короткопериодические орбиты (с периодом обращения вокруг Солнца P < 200 лет). Затем происходит очень медленное подтягивание кометных орбит во внутреннюю область Солнечной системы. Причем, перейти с короткопериодических на галлеевские орбиты могут только кометы с перигелийным расстоянием q < 13 а.е.. На данном этапе сильное влияние на эволюцию кометных орбит оказывают вековые возмущения и резонансы, поэтому данный способ захвата реализуется за очень продолжительное время и кометы переходят с почти параболических орбит на орбиты галлеевского типа за 1,3 104 оборотов.

При втором способе захвата на первом этапе динамической эволюции перигелийные расстояния кометных орбит становятся довольно малыми (меньше 1,5 а.е.), затем в процессе диффузии происходит уменьшение больших полуосей. Поскольку коэффициенты диффузии для почти параболических комет с малым значением перигелийного расстояния сравнительно велики, данный способ захвата на галлеевские орбиты реализуется очень быстро, в среднем за 500 оборотов.

В результате возмущений от Галактики почти параболические кометы с перигелиями за орбитой Сатурна могут проникать глубоко в планетную область Солнечной системы, где возмущения со стороны планет выше. Благодаря этому почти половина комет галлеевского типа захватывается из почти параболического потока с q > 5 а.е.

Из результатов численного интегрирования следует, что если поток новых комет с Н10 < 7 из облака Оорта в области q < 1 а. е. равен 0,2 кометы в год, то количество комет галлеевского типа на орбитах с q < 1,5 а.е. должно быть 3000 и на орбитах с q < 1 а. е. 1000 комет. Однако наблюдениям доступно всего 23 кометы с q < 1,5 а.е. и 14 комет на орбитах с q < 1 а. е., что в сотни раз меньше чем количество комет галлеевского типа, предсказываемое захватом из облака Оорта. Если предположить, что почти все кометы угасают и таким образом становятся астероидами, то это также противоречит наблюдениям, поскольку обнаружен только один астероид на галлеевской орбите (дамоклоид) с q < 1 а. е. С целью объяснения числа обнаруженных комет галлеевского типа и дамоклоидов, а также распределения их орбит в работе были введены вероятности угасания комет и разрушения астероидов (угасших комет) как функции их возраста и перигелийного расстояния орбит. Показано, что кометы могут угасать на достаточно больших расстояниях от Солнца ( 3,5 а.е.).Получено, что на орбитах галлеевского типа с q < 1 а. е. движется 25 комет, 15 астероидов и 1000 разрушенных ядер комет. При этом вклад разрушенных кометных ядер в спорадический метеорный фон менее 10%. Опасность столкновения астероидов на галлеевских орбитах с Землей не выше, чем со стороны комет галлеевского типа.

Задача о возможности столкновения астероида с Землей на данном отрезке времени решается путем численного прослеживания траектории с определением расстояния между астероидом и Землей на каждом шаге. Однако начальные данные для интегрирования нельзя рассматривать как абсолютно точные. Фактически, если оценивается вероятность столкновения, приходится рассматривать бесконечное множество возможных начальных условий движения.

Вероятность столкновения при этом может быть оценена методом Монте-Карло (метод статистических испытаний). Суть метода в том, что начальные условия движения выбираются случайным образом в пределах области начальных значений, совместимых с имеющимся набором наблюдений. При большом числе испытаний отношение числа начальных условий, приводящих к столкновению, к общему числу испытаний может рассматриваться как вероятность столкновения.

Проблема случайного выбора начальных условий упирается в то, что параметры, орбиты, вообще говоря, связаны корреляционными зависимостями, отражением которых являются отличные от нуля недиагональные элементы корреляционной матрицы решения задачи по методу наименьших квадратов. В силу симметрии этой матрицы она может быть приведена к диагональному виду ортогональным преобразованием (вращением шестимерной системы координат). В преобразованной системе значение каждой из координат может выбираться случайным образом, поскольку корреляционные связи отсутствуют. После выбора (розыгрыша) начальных условий по каждой координате обратным преобразованием они переводятся в исходную систему координат, в которой выполняется численное интегрирование.

Для перевода матрицы ковариации в диагональный вид нами использовался известный метод: сначала ортогональными преобразованиями матрица приводится к трехдиагональной симметрической форме, а затем для вычисления уже собственных значений диагональной матрицы и ее собственных векторов применялся QL-алгоpитм со сдвигом. При этом нами использовались процедуры на языке FORTRAN, разработанные НИВЦ МГУ (http://srcc.msu.su/num_anal/lib_na/cat/ae/aeh1r.

В результате разработана программа, позволяющая исследовать сближение астероида с Землей и оценивать вероятность столкновения при известных матрице ковариации и начальных параметрах номинальной орбиты. С помощью этой программы определялись вероятность столкновения астероида (99942) Apophys с Землей 13 апреля 2029 г. на основе первых 176 наблюдений и вероятность столкновения астероида 2007WD5 с Марсом 30 января 2008 г.

Интерес к вращательной эволюции небесных тел всегда занимал важное место в задачах астрометрии и небесной механики. Но именно в последние годы, в связи с получением информации высокой точности и надежности о спин-орбитальных характеристиках планет и лун Солнечной системы, экзопланетных систем и пульсаров, появился мощный поток научно-теоретических публикаций по внутреннему строению этих небесных тел. Причина этого всплеска кроется в возможности изучать внутреннее строение небесных тел через особенности их вращения.

В процессе выполнения работы были поставлены и решены следующие основные задачи:

• изучение тонких эффектов физической либрации во вращении Луны, связанных с наличием у нее многослойного ядра; анализ свободных либраций и нутаций для многослойной Луны;
• Анализ свободных либраций и нутаций многослойных внутренних планет Солнечной системы;
• исследование сценариев гравитационного и приливного захвата небесных тел в резонансное вращение методами качественного анализа и теории бифуркаций; исследование вращательной эволюции экзопланет под действием гравитационных, магнитных и приливных возмущений со стороны звезды методами качественного анализа и теории бифуркаций;
• построение модели вариаций вращения нейтронных звезд, получение оценок периодов прецессии оси вращения и динамического сжатия нейтронной звезды в зависимости от модели сверхплотного вещества звезды.