Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Динамика естественных спутников планет на основе наблюдений

Покупка
Артикул: 779619.01.99
Доступ онлайн
799 ₽
В корзину
Представлен обширный набор методов и результатов изучения движения естественных спутников планет. Основное внимание уделено задаче уточнения параметров движения спутников на основе наблюдений. Дается множество фактических сведений об орбитах и физических свойствах естественных спутников больших планет Солнечной системы. Главы книги снабжены обширной библиографией работ, на которых основаны представленные в книге сведения. Материал, изложенный в книге, предназначен для исследователей в широкой области динамики Солнечной системы, для специалистов, осуществляющих проекты по подготовке миссий к другим планетам. Книга предназначена также для использования в учебном процессе в классических университетах. Она будет полезна и популяризаторам науки.
Емельянов, Н. В. Динамика естественных спутников планет на основе наблюдений : учебно-методическое пособие / Н. В. Емельянов ; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова ; Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга. - Москва : ДМК Пресс, 2022. - 578 с. - ISBN 978-5-89818-207-6. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1870672 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ÄÈÍÀÌÈÊÀ
ÅÑÒÅÑÒÂÅÍÍÛÕ
ÑÏÓÒÍÈÊÎÂ ÏËÀÍÅÒ
ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ
ÍÀÁËÞÄÅÍÈÉ

ÄÈÍÀÌÈÊÀ
ÅÑÒÅÑÒÂÅÍÍÛÕ
ÑÏÓÒÍÈÊÎÂ ÏËÀÍÅÒ
ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ
ÍÀÁËÞÄÅÍÈÉ

Ìосковский государственный университет 
имени Ì. Â. Ëомоносова
Государственный астрономический институт
имени Ï. Ê. Штернберга

Н. В. Емельянов

Электронное издание

Москва, 2022

УДК521.1+523.4
ББК 22.62
Е60

Е60
Емельянов, Николай Владимирович.

Динамика естественных спутников планет на основе наблюдений / 
Н. В. Емельянов ; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова ; Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга. — 
Эл. изд.  — 1 файл pdf : 578 с. — Москва : ДМК Пресс, 2022. — Систем. требования: 
Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный.

ISBN 978-5-89818-207-6

Представлен обширный набор методов и результатов изучения движения естественных спутников планет. Основное внимание уделено задаче уточнения параметров движения спутников на основе наблюдений. Дается множество фактических 
сведений об орбитах и физических свойствах естественных спутников больших планет Солнечной системы. Главы книги снабжены обширной библиографией работ, на 
которых основаны представленные в книге сведения.
Материал, изложенный в книге, предназначен для исследователей в широкой 
области динамики Солнечной системы, для специалистов, осуществляющих проекты по подготовке миссий к другим планетам. Книга предназначена также для использования в учебном процессе в классических университетах.
Она будет полезна и популяризаторам науки.

УДК 521.1+523.4 
ББК 22.62

Электронное издание на основе печатного издания: Динамика естественных спутников планет 
на основе наблюдений / Н. В. Емельянов ; Московский государственный университет 
им. М. В. Ломоносова ; Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга. — 
Москва : ДМК Пресс, 2022. — 575 с. — ISBN 978-5-89818-107-9. — Текст : непосредственный.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя 
возмещения убытков или выплаты компенсации.

ISBN 978-5-89818-207-6
© Век 2, 2019
© Переиздание. ДМК Пресс, 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Предисловие автора 
12 
Глава 1. Цели, задачи и общий подход к изучению динамики 
спутни1юв 
1.1. Вnедение . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
1.2. Небесная механика - основа изучения динамики 

15 
15 

снутников нланет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
17 
1.3. Цели изучения динамики снутников нланет . . . . . . 
18 
1.4. Основные понятия небесной механики и астрометрии 
19 
1.5. Общий ттол:хол: к изучению линамики планет и спутников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
25 
1.6. Особые свойства необходимых наблюдений . . . . 
28 
Глава 2. Спутники планет 
33 
2.1. Спутники планет - объекты Солнечной системы 
34 
2.2. Классификация и номенклатура спутников планет 
35 
2.3. Открытие Нептуна и его спутника Тритона . . 
39 
2.4. История открытия спутника Плутона Харона 
41 
2.5. Орбитальные и физические параметры планет 
49 
2.6. Орбитальные нараметры снутников нланет . . 
53 
Литература к Главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
55 
Глава 3. Уравнения движения и аналитические теории 
59 
3. 1. Уравнения л:вижения и системы коор11инат . . . 
60 
3.2. Мол:ель кеттлеровскоrо л:вижения . . . . . . . . . 
63 
3.2.1. Основные формулы кеттлероnскоrо л:nижения 
63 
3.2.2. Вычисление координат n эллиптическом кеплеровском движении . . . . . . . . . . . . . . . . . 
71 
3.2.3. Вычисление скорости n эллиптическом кеплеровском движении . . . . . . . . . . . . . . . . . 
71 

5 

3.2.4. 

3.2.5. 

Частные произвоl(ныс от коорл:инат и компонент скорости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
Формулы кеплеровского движения относитель71 

3.2.6. 
но элементов Лагранжа . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 
Примеры использования элементов Лагранжа . 77 
3.3. Силовая функт,ия притяжения нссферичной планеты 
77 
3.3. 1. Разложение силоnой функции . . . . . . . . . . .  77 
3.3.2. Притяжение в моделях и для реальных тел . . 
79 
3.4. Приближенный учет влияния главных спутников на 
движение далеких 
83 
3.5. Подходы и методы настроения моделей движения . 
84 
3.6. Обобщенная задача двух неподвижных центров 
87 
3.7. Метоl(ы теории возмущений . . . . . . . . . . . . . 
90 
3.7. 1. Общая схема теории возмущений . . . . . . 
90 
3.7.2. Применение метоl(оn теории возмущений . 
92 
3.7.3. Уравнения относительно элементов промежуточной орбиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
98 
3.7.4. Решение уравнений методом малого параметра 105 
3.7.5. Ретттенис уравнений способом Пуассона . . . . .  109 
3.8. Разложенние возмущающей функции относительно 
элементов промежуточной орбиты . . . . . . 
. 1 12 
3.9. Определение nозмущений . . . . . . . . . . . 
. 1 17 
3. 10. Постоянное возмущение большой полуоси 
. 123 
3. 1 1 .  Прецессирующий эллипс . . . . . . . . . . . 
. 127 
3.12. Возмущенное движение нри малых эксцентриситетах . 129 
3. 12.1. Формулировка проблемы . . . . . . . . . . . . 
. 129
3. 12.2. Круговое возмущенное движение . . . . . . . . .  130
3. 12.3. Переход к элементам кеплеровской орбиты
. 132 
3. 12.4. Оскулируюп,ие элементы в возмущенном л:вижении нри малых эксцентриситетах . . . . . . .  135 
3. 13. Построенные аналитические теории движения спутников нланет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  142 
3. 13. 1 .  Аналитическая теория дnижения Тритона . . . .  142
3. 13.2. Модели нрецессирующих эллинсов для близких спутникоn Юпитера . . . . . . . . . . . . . . .  149 
3. 13.3. Специальные аналитические теории главных
спутников больтттих планет . . . . . . . . . . . . .  152 
3. 14. Влияние прилиnоn n nязко-упругих телах планеты и 
спутника . 
. 155 

3. 14. 1 .  Постановка за11:ачи о влиянии приливов . . . . .  155
3. 14.2. Уравнения в нрямоугольных координатах . . . .  157
3. 14.3. Решение уравнений в прямоугольных координатах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
3. 14.4. Переход к элементам кеплеровской орбиты
3. 14.5. Некоторые важные выво11:ы . . .
Литература к Главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
Глава 4. Методы численного интегрирования 
4. 1. Цели решения уравнений движения небесных тел .

. 160 
. 164 
. 176 
. 178 

183 
. 184 
4.2. Общие свойства мето11:ов численного интегрирования 185 
4.3. Метод Рунге-Кутты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  190 
4.4. Алгоритм решения задач методами численного интегрироnания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
4.5. Инструкция к программе Эверхарта . . . . . . . . 
4.6. Программа интегрирования М.В. Беликова . . . .

. 192 
. 194 
. 200 
4.7. Сравнение нроцедур численного интегрирования 
. 202 
4.8. Аттттроксимюия ря11,ами по полиномам Чебытпеnа 
. 202 
4.9. Обзор методов. Книга В.А. Авдюшева 
. 205 

Литература к Главе 4 . . . . . . . . . . . 
. 206 
Глава 5. Наблюдения спутников планет 
5.1. Общие принпитты наблю11,ений . .  
5.2. Определение топоцентрических положений . 
5.3. Наблюдения планеты . . . . . . . . . . . 
5.4. Наблюдения спутника планеты 
5.5. Наблюдения двух шутников нланеты 
5.6. Опре11,еление угловых измеряемых величин 
5.7. Угловое расстояние и ттозитионный угол 
5.8. Определение тангенциальных координат . .  
5.9. Определение разности координат в случае наблюде
208 
. 208 
. 2 1 0  
. 2 1 1  
. 214 
. 215 
. 217 
. 220 
. 22 1 

ний взаимных затмений спутников . . . . . . . . 
. 222 
5.10. Заключение относительно иэмеряемых величин 
. 225 
5. 1 1 .  Моменты видимых сближений снутников . 
. 225 
5.12. Сре11,стnа и техника наземных наблюл.ений 
. 228 
5.13. Источники данных наблюдений . . . . 
. 231 
5. 14. Шкалы времени и системы координат 
. 233 
Литература к Главе 5 . . . . . . . . . . . . . . 
. 239 

7 

Глава 6. 
Построение моделей движения небесных тел на 
основе наблюдений 
241 
6. 1. Метоi1 i1Ифферентиальноrо уточнения параметров.
Применение МНК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
. 242 
6.2. Плохая обусловленность и неоднозначность решения . 254 
6.3. Обзор сведений об ал:горитмах фильтрации . . . . . . . 257 
6.4. Вычисление измеряемых величин и частных нроизnодных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 
6.4. 1. Общий норядок вычислений . . . . . . . . . . . .  259 
6.4.2. Дифференциальные уравнения для изохронных произВОi1НЫХ в заi1аче трех тел . . . . . . . . 263 
6.4.3. Дифференциальные уравнения для изохронных нроизводных. Уточнение массы возмущающего тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 
6.4.4. Дифференциальные уравнения для изохронных нроизводных в задаче о движении снутника сжатой планеты . . . . . . . . . . . . . . . . 267 
6.4.5. 
Построение условных уравнений нри угловых 
измерениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  270 
6.5. Назначение весов наблю11ениям . . . . . . . . . . . . . .  275 
6.6. Вычисление статистических характеристик невязок . .  278 
6.7. Проблема отбраковки грубых наблюдений . . . . . . . .  280 
Литература к Главе 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  281 
Глава 7. Получение астрометрических данных из наблюдений 

8 

взаимных покрытий и затмений спутников планет 
282 
7. 1. Описание явлений . . . . . . . . . . . . . . . .
. 283 
7.2. Метод нолучения астрометрических данных 
. 286 
7 .3. Упрощенный вариант модели . . . . . . . . . . 
. 290 
7.4. Фотометрические модели явлений . . . . . . 
. 293 
7.4. 1. Общие фотометрические характеристики 
. 293 
7.4.2. Фотометрическая модель взаимного покрытия 
спутников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 
7.4.3. Фотометрическая мо11ель взаимного затмения 
снутников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
. 297 
7.5. Законы рассеяния света для спутников планет . . . 
. 299 
7.5. 1. Закон рассеяния света Ломмеля-Зеелигера 
. 299 
7.5.2. 
7.5.3. 
Закон Ханке для гладкой новерхности . . . . 
Закон Хапке для шероховатой поверхности 
. 300 
. 301 

7.5.4. Параметры закона Хапке 7ля Галилеевых спутников Юпитера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 
7.6. Фотометрические характеристики спутника, интегральные по лиску . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 
7.7. Фотометрические модели взаимных нокрытий и затмений главных спутников Сатурна и Урана . . . . . . 306 
7.7. 1. Фотометрическая модель снутников Сатурна . 306 
7. 7 .2. Фотометрическая модель для спутников Урана 3 1 1  
7.8. Соотношение точности наблюдений разлиLшых тинов 312 
7.9. Всемирные кампании наблюдений . . . . . 
. 313 
7.10. Препятствия перед улучшением точности 
. 313 
7. 1 1 .  Периоды явлений в будущем . . . . . . . . 
. 320 
Литература к Главе 7 . . . . . . . . . . . . . . . . 
. 32 1 
Глава 8. Оценка точности эфемерид спутников планет 
326 
8.1. Факторы, определяющие точность эфемерид . . 
. 327 
8.2. Вариация ошибок наблюдений методом Монте-Карло 329 
8.3. Вариация состава наблюдений «бутстреп»-выборками 332 
8.4. Оценка точности методом вариации нараметров 
. 335 
8.5. Точность эфемерид далеких спутников 
. 337 
Литература к Главе 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
. 342 
Глава 9. Вращение спутников планет 
344 
9. 1. Общие свойства вращения спутников планет 
. 344 
9.2. Основные понятия о вращении планет и спутников . .  347 
9.3. Вращение Нептуна и орбита Тритона . . . . . . . . . . .  349 
9.4. Теория вращения Фобоса . . . . . . . . . . . . . . . . . .  353 
9.5. Вращение Галилеевых спутников Юпитера, спутников Сатурна и Плутона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 
9.6. Хаотическое вращение снутников нланет. Вращение 
Гинериона . . . . . . . . . . . . . . . . . 
. 359 
Литература к Главе 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
Глава 10. Эволюция орбит спутников планет 
1 О . 1 .  Воздействие различных факторов па эволюцию орбит 
спутников планет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
10.2. Эволюция орбит спутников от сжатия планеты . . .  
10.3. Эволюция орбит спутников планет под действием 
притяжения Солнта . . . . . . . . . . . . . . 
10.3. 1. Осреднение возмущающей функции 
10.3.2. Частпый случай - задача Хилла . .  

. 366 

370 

. 371 
. 372 

. 376 
. 376 
. 381 

9 

10.3.3. Анализ при л:важл:ы осре11,ненной возмущающей функнии в случае Хилла . . . . . . . . . . .  382 
10.3.4. Эволюция при дважды осредненной возмущающей функции в случае Хилла . . . . . . . . . .  392 
10.3.5. Применения для реальных спутников планет . 400 
10.4. Уточненные моll,ели эволютии. Численно-аналитический метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 
10.5. Эволюция орбит при совместном влиянии различных 
факторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 
10.6. Классификация орбит спутников по свойствам эволюции орбит . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 
10.7. Эволюция орбит и сближения далеких снутников . . .  41 1 
10.7. 1. Современные знания об эволюции орбит далеких спутников планет . . . . . . . . . . . . . 
10.7.2. Сближения далеких спутников планет . . . .  . 
10.7.3. Аналитическое онисание эволюции орбит . .  . 
10.7.4. Определение минимальных расстояний между 
орбитами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
10.7.5. Интернет-ресурс по эrюлюции орбит и сближений далеких спутников 
10.7.6. Примеры вычислений . . . . . . . . . . . . . .  . 
10.7.7. Заv__,тrючение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 

10.8. Уточнение теории nекоnых nозмущений Лапласа 
Лагранжа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
Литература к Главе 10 . . . . . . . . . . . . . . . .  . 

. 41 1 
. 415 
. 416 

. 417 

. 419 
. 420 
. 423 

. 424 
. 425 
Глава 11. Физические параметры спутников планет 
432 
. 433 
. 434 
. 435 

1 0  

1 1. 1 .  Ввсll,ение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
1 1.2. Справочник по физическим параметрам спутников . 
1 1.З. Летектироnание nулканоn на спутнике Юпитера Ио 
1 1.4. Оценки физических параметров далеких спутников 
планет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
1 1.4. 1. Особенности далеких спутников планет . . . . 
1 1.4.2. Обзор имеющихся фотометрических 11,анньтх . 
1 1.4.3. Фотометрическая модель для далеких спутников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 
1 1.4.4. Определение фотометрических параметров по 
результатам фотометрии . . . . . . . . . 
1 1.4.5. Исходные данные и результаты . . . . .
1 1.4.6. Сравнение результатов разных авторов 

. 436 
. 436 
. 438 

. 442 

. 444 
. 446 
. 450 

11.4.7. Выводы об оценках фотометрических пара
метров .......................... 45 3 

11.5. Определение массы Гималии по астрометрическим 

наблюдениям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4 

Литература к Главе 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 

Глава 12. Информационные ресурсы по естественным спутни
кам планет 
464 
12.1. Варианты и смена версий теорий движения . . . . 
. 465 

12.2. Доступ к базам данных и эфемеридам спутников 
. 468 

12.3. Возможности сервера эфемерид MULТI-SAT . . . 
. 4 75 

12.4. Теории и модели в сервере эфемерид MULТI-SAT. 
. 481 
12.5. Теории и модели в сервере эфемерид JPL . . . .
. 486 

12.6. Спутники планет в виртуальных обсерваториях 
. 488 
12.7. Стандарты фундаментальной астрономии . 
. 488 

Литература к Главе 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . 
. 491 

Приложение 1. Номенклатура спутников планет 
495 

Приложение 2. Орбитальные параметры спутников 
510 

Приложение 3. Специальные функции в небесной механике 524 

Приложение 4. Шкалы времени 
530 

Приложение 5. Декомпозиция Холецкоrо. Программа 
536 

Приложение 6. Параметры вращения планет и спутников 
538 

Приложение 7. Физические параметры спутников планет 
556 

Предметный указатель 
572 

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА 

Лишъ тогда естъ толк в теории, когда она представляет 
собой не только абстрактные конструкции в воображе11ии очароватюго теоретика, а 
хорошо отла:нсетtые процедуры, исправно служащие целюи 
практического по:тания при роды. 

Динамика снутников нланет нредставляет собой весьма занимательную область небесной механики. На первый взгляд динамику 
спутников можно изучать и без наблюдений. Исследователь может 
придумать близкую к действительности или вообще абстрактную 
снутниковую модель, иснытывать на ней новые методы, демонстрируя спое высочайшее мастерство. Есть и другое соблазнительное направление деятельности - объяснение того, почему небесные тела 
движутся именно так, как они движутся. Новое объяснение известных в нрироде фактов или объяснение ранее не объясненных явлений выглядит значительным научным достижением. Безусловно, 
мы таким образом оттачиваем свое мастерство. Однако в этих делах 
исслс/\оватсль лолжсн в какой-то момент остановиться и залать себе вонрос: добываем ли мы нри этом новую информацию об окружающей нас нрироде. Разумеется, научное обобщение фактов на 
каком-то этапе может создать качественный скачек n наших представлениях о природе. Однако этому предшествует трудоемкий, а 

12 
Предисловие автора 

иног11,а и изнурительный протесс накопления фактических знаний. 
В 11,инамике спутников планет этот путь неизбежно пролегает через 
техническое освоение наблюдательной информации, через составление непомерно громоздких вычислительных программ и прове11,ение скучнейтпих вычислений. Какой исслс11,оватсль пой11,ет ту11,а? 
Либо тот, кто нонимает суровую неизбежность этого нроцесса, либо тот, кто имеет спои особые научно-технические пристрастия. В 
помощь именно таким отважным исследователям и написана предлагаемая книга. 
Как и во многих 11,ругих раз11,елах астрономии, в 11,инамике спутников нланет критерием истины является соответствие наблюдениям. Теоретикам известно, что чем больше наблюдений, тем может 
быть хуже для теории. Можно поздравить таких теоретиков - па 
смену их теории нришла новая. Именно на такие события нецелена 
пре11,лагаемая книга. 
Как 13 обычной жизни, так и 13 научных исследо13аниях, мы нередко находимся в поисках справочного бюро. В паше время таким бюро является <шсемирный виртуальный разум- Интернет. В иссле11,ованиях линамики спутников планет, как и во многих лругих научных исследованиях, востребованы только такие данные, которые 
снабжены сведениями о том, кто и как эти данные получил, и для 
которых ясна их точность и 71остоверность. В пре11,лагаемой книге приво11,ится справочная информатия по спутникам планет, снабженная ссылками на заслуживающие доверия источники. 
Научный труд часто бывает успешным, когда 011 ограничен определенными рамками как по объектам, так и по методам исследований. В таком стройном нроцессе иногда случаются досадные ситуапии, ког11,а необхо11,имо nыхо11,ить наружу за незнакомыми метола.ми или сведениями. В таких ситуациях может помочь предлагаемая 
книга. 
Наконец, данная книга помогает противодействовать мнению о 
том, что слова небесная механиказвучат старомодно, и что это 
пе современная область астрономии. В действительности, небесная 
механика не ограничена задачей трех тел и определением орбиты 

тю трем наблюлениям. В натпе время это самая практическая и современная область астрономии. Она не только удовлетворяет наше нриродное любонытство, но также служит решению двух вечных проблем человечества: расширению среды обитания и защите 
от опасных сил природы. 

1 3  

Большая часть книги основана на научных результатах и публикапиях автора. Л:ля тех разТ(елов, которыми автор сам непосреТ(ствешю пе занимался, в книге представлены краткие обзоры публикаций других специалистов. По всем разделам книги дана обширная библиография. Это необхоТ(имо Т(ЛЯ более /\стального изучения 
методов и научных результатов. Библиография сама 110 себе нредстаnляет справочный материал, nостребоnанный для широкого использования. К каждой главе дается отдельный список. Некоторые 
ссылки могут повторяться в разных главах. 
Научная работа 110 теме нредлагаемой книги велась автором частично при сотрулничестnе с коллегами из франтузского Института небесной механики и вычисления эфемерид. Это, с одной стороны, сопровождало работу хорошей экспертизой, а с другой стороны, 
обеспечивало востребованность получаемых автором результатов. 
Возможность написания книги была в первую очередь обеспечена высоким уровнем образования, которое дал автору Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. Всю 
свою научную жизнь автор нровел в стенах Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ, где и была 
написана эта книга. 
Автор выражает благодарность доценту Г.И.Ширмину за окончательное реТ(актирование и корректуру книги. 

]:;лава 1 

ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ОБЩИЙ ПОДХОД 
К ИЗУЧЕНИЮ ДИНАМИКИ СПУТНИКОВ 

Резюме 

В этой главе происхолит первое свилание читателя с автором. Это очень важный момент. llоэтому здесь нредставлен общий 
rззгляд аrзтора на rзсю тему книги. Объясняются специфические особенности науки о динамике естестrзенных спутникоrз планет. Показаны цели всего :лого дела и какой от него толк. 
Для хорошего понимания всегда нужен общий язык. По:лому в 
этой нервой главе даны основные нонятия, которыми онерирует автор. В от;:ельных научных сообществах вырабатываются свои опре;:еления вещей, иног;:а ;:аже свой жаргон. Автор использует з;:есь 
те определения и понятия, которыми пользовались в свое время его 
учителя, и которые обычно используются в лекциях на астрономическом отделении Физического факультета МГУ. 
Далее в главе представлен основной методический подход. ;:)тому полхолу полчинен весь послелуюпий материал книги. В книге 
слелана попытка разностороннего описания линамики естественных 
спутников планет. Однако главное заключается в построении моделей дrзижения на осноrзе наблюдений. Во многих других задачах 
исследователи становятся нш1ьз<шателями этих моделей. 

1.1. Введение 
Сознание того, что во все стороны от нас простирается необъятная Вселенная, всегла беспокоило человека. Это вызывает лвоякое 
желание. Во-первых, хоропто бы понять своё место в необозримом 

1 5  

пространстве и бесконечном разнообразии мира. У человека нере11,ко возникает легкий л:искомфорт от отсутствия ответа на пол:обпый вопрос. Одrювремешю рождается желание извлечь из Космоса выгоду для удовлетворения своих постоянно возрастающих потребностей. Еще болътпее беспокойство испытывает человек, обнаружив угрозу своей жизни со стороны сил нрироды. Ничто так не 
пугает нас, как непонятное. Удивительно легко успокоить человека 
объяснением страшных явлений даже пе совсем знакомыми словами. Сознание того, что хоть кто-то разбирается в деяниях природы, 
возвращает нас к нривычному комфорту новседневной жизни. Вот 
почему мы л:олжны быть благол:арны тем немногим люл:ям, которые 
работают, чтобы избавить пас от мучительных вопросов о космосе 
и судьбе. 
С древних времен люди задумьшались о влиянии небесных светил на земную жизнь. Попытки сопоставить небесные явления с 
судьбой человека делались как учеными, так и далекими от науки 
предприимчивыми личностями. Однако no псе времена неизменно 
получался весьма ненадежный результат. Что касается судьбы самих небесных тел, то астрономы и математики давно рассL1ита11и 
ул:ивителъно устойчивый характер их л:вижения. Размеры и формы 
орбит планет, наклоны осей их вращения почти пе изменились даже на космогонических интервалах времени. 
Ученые-естестnоиспьпатели и философы пришли к nыnоду, что 
главная причина существования Разума no Вселенной - это функция познания. Разумная жизнь характеризуется стремлением понять и объяснить 11роисхо;1ящие вокру1' явления. 
На любом этапе познания Вселенной мы уже имеем более или 
менее адекватную ее модель. Новые, более точные наблюдения нриnодят к рассогласованию модели с действительностью. Чаще всего 
желаемое согласование модели восстанавливается путем уточнения 
известных параметров движения или состояния небесных тел. Иногда нриходится значительно совершенствовать теории, методы ностроепия модели или методы вычислений. Процесс невольно направлен на обнаружение новых, необъясненных явлений. На некотором этапе у лается лобыть эту столь необхол:имую Разуму «ПИ щу>, но этому всегда нредшествует колосса11ьный труд ученых наблюдателей, теоретиков, вычислителей. Модели движения небесных тел ценны еще тем, что позволяют нам предnычислять их расположение па любой :момент времени в прошлом или будущем. 

1 6  
Глава 1 .  Цели, задачи и общий подход к изучению динамики спутников 

Липrь тоr71:а сеть толк в теории, коr71:а она прс71:ставляст собой 
нс только абстрактные конструкпии в воображении очарованного 
теоретика, по и хорошо отлаженные процедуры, исправно служащие целям практического познания природы. Одним из главных 
инструментов на таком пути является практическая небесная механика. Именно нрактическая небесная механика дает нам наиболее 
полные и точные знания о динамике спутников планет. 

1.2. Небесная механика - основа изучения динамики 
спутников планет 

Небесная механика - область науки, которая занимается изучением движений небесных тел под действием естественных сил природы. 

Предметом небесной механики являются механические формы 
движения материи. 

Объекты исследований - всевозможные материаJ1ьные образования, от мельчайших частиц космической пыли до колоссальных 
систем типа звездных скоплений, галактик и скоплений гал:актик. 

Цель небесной механики - познание законов природы, управляющих механическими движениями небесных тел. 

Для всего естествознания небесная механика играет роль фундамента, без которого немыслимо познание Вселенной и освоение 
Космоса. Значение пебесrюй механики для жизни па Земле состоит 
в исн011ьзовании знаний о движении небесных тел и ближнем Космосе для лучшего удовлетворения нотребностей человека и его защиты от сил природы. Теория движения искусственных спутников 
Земли позволяет использовать космические аппараты для коммуникации и исследования земных ресурсов. Теория движения астероидов, комет и метеоров дает оценку онасности нонадания этих 
тел n атмосферу и nыпат1ения на земную поверхность. Исслсл:оnания движений тел Солнечной системы позволили создать фундаментальную систему отсчета - мол:ель инерrиальной системы, реализованную небесной механикой и астрометрией в форме астрономических ежегодников и фундаментальных звездных каталогов. 

В недрах небесной механики возникли, оформились и развились 
многие наиболее эффективные методы математической физики и 
вычислительной математики. 

1 .2. Небесная механика - основа изучения динамики спутников планет 
1 7  

Доступ онлайн
799 ₽
В корзину