Главная Архивные документы
Исследования
КСЭ Лирика
Вернуться
Введение
Глава 1
Глава 2
Глава 3
Глава 4
Глава 5
Глава 6
Глава 7
Глава 8
Глава 9
Каталог
Глава 6. О ПОПЫТКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТЫ МЕТЕОРИТОВ ( в том числе и Тунгусского) ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ТРАЕКТОРИЙ ИХ ПАДЕНИЯ
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Исследования » Монографии » Кузнецов С.М. Тунгусский метеорит » Глава 6

Точные вычисления орбит, по которым метеориты двигались до их вхождения в поле тяготения Земли, стали возможными после получения двух фотографий, двух падений каменных метеоритов (найденных). Один из них Pribram, упал в Чехословакии в 1959 г.и был сфотографирован на двух пунктах [1]. Другой метеорит, Logt City упал в Оклахоме в пределах Пре-рийской сети в 1972 г. [2]. Для реального вычисления орбиты надо знать точку падения и иметь «засечки» хорошо работающего метеоритного патру­ля. И даже это зачастую не может однозначно решить проблему, если траек­тория полета в атмосфере будет пологой. Но, тем не менее, имеются ряд публикаций [3], где сделаны попытки привязать орбиту Тугнгусского метео­рита к метеорному потоку  Таурид (Зоткин-Кресак) с углом наклона траек­тории 280 , что совершенно не соответствует действительности (возможно только запыление верхней атмосферы). Есть мнение наших классиков - Ле­вина и Бронштэна об угле наклона траектории около 50 . Причем мнение почти безапелляционное и очень авторитетное. Это все следствие подхода с позиции астрономии. Но давайте послушаем очевидцев событий. Сотни че­ловек на протяжении 710 км наблюдали пролет небесного тела, сопровож­дающийся акустическим ударом, причем ни один из них не видел конденса­ционного следа (в простонародии - инверсионного), не видел следа, кото­рый оставляет высотный самолет или спускаемый космический аппарат. Ес­ли бы очевидцы увидели белый след в полнеба, то он остался бы в памяти навсегда, так как ничего подобного в природе нет. Но они видели только «огненную полосу» [4]. Следовательно, высота полета тела была менее 9000 м [5]. И это был полет на расстоянии почти 700 км! Ничего не стоит сделать простое построение, прочертив радиус Земли и убедиться, что 5° по Бронштэну это более чем не то. Выходит, мы имеем дело с очень интересным случаем, когда тело двигалось на малых высотах, в плотной атмосфере и двигалось с большой скоростью. То есть задача к астрономии ни в коей мере относиться не может.

А теперь, чтобы понять всю сложность механики полета такого тела и ее неоднозначность, нам надо обратиться к астродинамике, и именно к ее инженерной части, которая существует более 60 лет.

Непременным условием попадания метеорита в Землю является непревышение прицельной дальности эффективного радиуса планеты, т.е. ли­ния, по которой направлена входная планетоцентрическая скорость ме­теорита, должна проходить на таком расстоянии от Земли, чтобы искривле­ние траектории могли привести к встрече. Причем эффективный радиус тем больше, чем меньше планетоцентрическая скорость входа в сферу действия Земли. Согласно работе [6], мы можем найти эффективный радиус Земли:

где К = 3,986032 103 гравитационный параметр Земли, R=6371 км - радиус Земли,  - планетоцентрическая скорость метеорита.

По Портеру [7] скорость спорадических метеоритов 18-24 км/с. Ско­рость потока  Таурид 26 км/с. Скорость метеоритного потока Леонид 57 км/с.

Итак, для реальных скоростей мы имеем следующие значения эффек­тивного радиуса.

Спорадические                          Тауриды                                      Леониды

min        =18 км/с                     =26км/с                                        =57km/c
=7499,5 км                          =6934,8 км                               =6492,3 км
r-R=1128 км                                     r-R=563 км                                   r-R=121,3 км

Рассмотрим рис.6.1, из которого совершенно ясно, что пологая траекто­рия падения возможна только при заходе тела с орбиты типа 3 и в любом случае попадание в сферу эффективного радиуса закончится падением на планету.

А теперь рассмотрим сферу гравитационного действия Земли. Плане­тоцентрическая траектория внутри сферы действия Земли - всегда гипербо­ла, поэтому метеорит после входа в сферу действия должен покинуть ее, ес­ли не встретит атмосферу или планету (для нашей планеты сфера действия 0,93 млн. км). Могут сложиться условия, когда, потеряв часть скорости от торможения в атмосфере, метеорит превратится в спутник с большой эллиптической орбитой (рис.6.2). Завершив один оборот, он снова войдет в атмо­сферу, потеряв часть скорости, снова выйдет на эллиптическую орбиту, уже меньшего размера и несколько иначе расположенную. Апогей приблизится к Земле, перигей приблизится очень слабо, а большая ось орбиты повернет­ся на некоторый угол. Большое количество эллипсов гасит гигантскую ско­рость первоначального входа в атмосферу. Помимо всего, метеорит - спут­ник будет подвержен прецессии плоскости орбиты (рис.6.3) и смещению вос­ходящего узла за один виток (рис.6.4), что является следствием несферично­сти Земли.

Необходимо упомянуть читателю, что визуально спутник виден при прохождении линии разграничения дня и ночи, а таковыми у спут­ника могут быть всего несколько витков! [8]. И поэтому, если Тунгус­ский метеорит и вращался на вытянутых эллиптических орбитах, его никто бы и не увидел. В данной статье не рассматривается аэродинамика полета в плотной атмосфере, но необходимо указать на три вида входа с ближних к Земле орбит по Бекеру [5], рис.6.5. На рис.6.6 приведены три формы метеорита, которые дадут траектории согласно рис.6.5. При попадании высокоскоростного тела в эффективную сферу, траектории могут быть существенно сложней и подчиняется гиперзвуковой аэродинамике и значительно менять углы тан­гажа. В частности имеется описание падения одного из Алтайских метеори­тов (1954 г.), где вертикальное падение обычного хондрита над самой Зем­лей изменило траекторию по тангажу на 90°. Поэтому, исходя из характери­стик пологих траектории падения, возникших после схода сильно эллипти­ческих орбит, или при попадании скоростных метеоритов в эффективную сферу Земли, при которых от точки входа до падения десятки тысяч кило­метров ничего нельзя сказать о первичной траектории тела. В данном случае конечная видимая часть траектории ничего не говорит о его орбите.

Литература

  1. Ceplecha Z. Multiple fall of Pribram meteorites photographed, Аstron.Inst. Czech Bull.l2p. 27-47,1961.
  2. Me. Crosky R.E. Boeschenstein H. The Prairie Meteorite Network Smith Astrophys. Obc.Spec.Rept. № 173 23p, 1965.
  3. Бронштэн В. Тунгусский метеорит М. А.Д.Сельянов,: 2000, с, 190-195.
  4. Кринов Е.Л. Тунгусский метеорит. Изд. АН СССР, М.-Л., 1949, с. 32-33
  5. Справочник по геофизике. Наука, М., 1965, с. 490-500.
  6. Дашков А.А. Некоторые требования к системам коррекции межпла­нетных траекторий. Космические исследования, т.4, №5., 1966, с.28.
  7. Ловелл.   Б.  Метеорная  астрономия.  Гос.изд.   физ.мат.лит.,   1958, с.181.
  8. Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении. Наука, М., 1974, с.87.
  9. Лох У. Динамика и термодинамика спуска в атмосфере планет. Мир, М., 1966,с.18.

Рис. 6.1. Падение метеорита на Землю
1 - атмосфера, 2 — эффективный радиус, 3 - падение метеорита по пологой траектории, имеющее минимальное тормозное ускорение

Рис.6.2. Падение метеорита по тормозным эллипсам

Рис. 6.3. Прецессия плоскости орбиты  метеорита спутник

Рис. 6.4. Смещение восходящего узла за один виток

Рис.6.5. Траектория спуска в атмосфере с близкой к планете орбиты зависит от аэродинамических характеристик метеорита

Рис. 6.6. Форма метеоритов, дающих траектории согласно рис.5, (внешний вид и сечение) аэродинамического качества формы: а) - о; б) - до 0,5; в) - около

© Томский научный центр СО РАН
Государственный архив Томской области
Институт систем информатики СО РАН
грант РГНФ №05-03-12324в
Главная | Архивные документы | Исследования | КСЭ | Лирика | Ссылки | Новости | Карта сайта | Паспорт