Главная Архивные документы
Исследования
КСЭ Лирика
Вернуться
Г.С Ануфриев, Изотопы гелия как индикатор космической пыли в земных образованиях
Д.Ф.Анфиногенов, Л.И.Будаева, К анализу «парадокса очевидцев» ...
Д.Ф.Анфиногенов, Л.И.Будаева, О необходимости изучения влияния поля тяготения Луны ...
А.В.Багров, Происхождение кометного вещества в Солнечной системе и ...
А.С.Башилов, А.В.Зайцев, К.М Пичхадзе, К.А.Победоносцев, Тунгусская проблема и ...
Б.Ф.Бидюков, «Эффект Вебера» и аномальные световые явления в ...
Б.Ф.Бидюков, В.К.Журавлев, В.И.Зюков Схема совмещения некоторых ....
В.А.Бронштэн, Современное состояние проблемы Тунгусского метеорита
Л.И.Будаева, Д.Ф.Анфиногенов, Индикаторы-маркеры космического вещества и ...
Е.А Ваганов, и др., Отражение Тунгусского события 1908 года в ...
В.П.Горбатенко, О климатических аномалиях июля 1908 г.
С.С.Григорян, Современное состояние вопроса о разрушении космических тел ...
Е.В.Дмитриев, Кометные высококалиевые пемзы и ...
Е.В. Дмитриев, Программа «Тектит»: положено начало находкам ...
И.К.Дорошин, Е.В.Шеламова, О вероятном районе выпадения крупных обломков ...
И.Г Дядькин, О Золотове
А.И.Еремеева Первый исследователь и поэт «Тунгусского дива» ...
В.И.Зюков К вопросу о «портрете» Тунгусского космического тела ...
К.Г.Иванов Современное состояние исследований геомагнитного эффекта ...
В.И.Коваль К вопросу о поисках фрагментов Тунгусского метеорита
Е.М Колесников Элементные и изотопные аномалии в торфе – вероятные следы ...
Н.В.Колесникова, и др., Следы кислотных дождей, вызванных Тунгусской катастрофой
Е.В.Малиновский и др., Электронный архив КСЭ и ...
В.В.Маркелов, К.А.Зубанов, О.В.Мёрзлый О траектории падения Тунгусского метеорита
Г.Ф.Плеханов Анализ гипотез о природе Тунгусского метеорита
Г.Ф.Плеханов, Обобщенные параметры явления, известного под названием ....
Н.В.Попеленская, Нестационарные явления при быстром торможении тел в ...
В.А.Ромейко Оптические аномалии 1908 года. Анализ появления серебристых облаков
В.В.Светцов Что могли увидеть очевидцы Тунгусского события
В.П.Стулов, Определение массы входа крупных болидов
Г.А.Тирский, Д.Ю.Ханукаева, Математическая модель дробления и взрыва ...
В.Г.Фаст, Н.П.Фаст, Момент наблюдения Тунгусского болида по показаниям очевидцев
В.Г.Фаст, Н.П.Фаст, Сравнительный анализ Тунгусского ...
Ч.Л.Хоу, Е.М.Колесников, Л.В.Се, Н.В. Колесникова Тунгусский взрыв 1908г.: обнаружение ...
В.И.Цветков, Сихотэ-Алинь и Тунгуска: аналоги и антиподы
В.В.Шувалов, Н.А.Артемьева, Численное моделирование падения на Землю тел ...
Л.Е.Эпиктетова, Разрушение Тунгусского космического тела при движении в ...
Каталог
В.П.Стулов, Определение массы входа крупных болидов
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Исследования » Конференции » Конференция “95 лет ТУНГУССКОЙ ПРОБЛЕМЕ”, 23-24 июня 2003 г., Москва » ЧАСТЬ 1 » В.П.Стулов, Определение массы входа крупных болидов

Определение массы входа крупных болидов
В.П.Стулов

Институт механики МГУ им. М.В.Ломоносова
stulov@imec.msu.ru

Одной из фундаментальных проблем метеорной физики является определение доатмосферной массы болидообразующих тел. Интенсивность метеорного явления определяется кинетической энергией тела при подходе к внешней атмосфере планеты. Как известно, скорость тел при входе в атмосферу Земли лежит в относительно узком диапазоне 11 < Ve < 72 км/с, так что разброс значений скоростного вклада в кинетическую энергию не превышает 50 раз. Вместе с тем значение массы метеорного тела может изменяться в существенно более широком диапазоне, от долей грамма (микрометеоры) до сотен тысяч тонн (Тунгусское  космическое тело), т. е. на 12-14 порядков. Кроме того, скорость входа сравнительно просто определяется в наблюдениях начального участка атмосферной траектории. Напротив, надежные способы определения массы входа, содержащие оценку точности результата, в настоящее время отсутствуют.

Обзор существующих методов

Известные из литературы подходы к оценке массы входа можно условно разделить на две группы. В первую входят так называемые фотометрические методы, использующие светимость болида. Чаще всего встречается метод определения фотометрической массы Mph по формуле

                                    (1)

Здесь I — интенсивность свечения вдоль наблюдаемого участка траектории, tb, tt — начальное и конечное время для этого участка, — коэффициент пропорциональности. Формула (1) основана на предположении, что определяющий вклад в светимость дают пары материала тела. Детальные расчеты показывают, что это нельзя считать обоснованным, особенно для крупных тел.

Другой подход, основанный на величине светимости, разработан И.В.Немчиновым с сотрудниками и назван методом радиационного радиуса (ссылки на оригинальные работы имеются в [1]). С использованием метода нестационарной аналогии авторы рассчитали таблицу светимости в зависимости от радиуса тела, скорости и высоты полета. Радиус наблюдаемого тела определяется затем по этой таблице по величине наблюдаемой светимости при тех же значениях скорости и высоты полета.

Другую группу методов можно считать динамическими, поскольку в них масса тела определяется по эффекту торможения в атмосфере. Решение уравнений метеорной физики [2] содержит два безразмерных параметра: a (баллистический коэффициент) и b (параметр уноса массы)

                                 (2)

Параметр определяет область максимального торможения в атмосфере. Поскольку он дважды содержит размер тела (Se и Me), его удобно переписать так

                           (3)

где Ae — коэффициент формы тела.

В динамических методах параметр a определяется (3) путем сравнения расчетной траектории с наблюдаемой. После этого при заданных Ae и плотности тела rm по формуле (3) определяется Me. Недостатком такого подхода является именно необходимость априорного задания величин Ae и m, которые в наблюдениях не определяются.

Динамический подход, основанный на решении для траектории в переменных v, y (безразмерные скорость и высота) и методе наименьших квадратов, использовался нами ранее [2]. Другой подход, учитывающий дробление, предложен авторами [3] и назван ими методом гросс-фрагментации.

Ниже приводятся фактические данные по определению массы входа болида Бенешов (EN070591) динамическими и фотометрическими методами.

Сведения о болиде Бенешов

Наблюдение и регистрация болида Бенешов были проведены станциями Чешской части Европейской болидной сети 7 мая 1991 года. По мнению одного из наблюдателей [4], это был один из наиболее ярких и детально документированных болидов. Начиная с высоты 42 км, наблюдалось отделение фрагментов от основного тела. Всего до достижения высоты 24 км отделилось 4 фрагмента, первый из которых в процессе движения, в свою очередь, разделился надвое. На высоте 24 км произошло окончательное дробление основного тела на три крупных и множество мелких осколков. Полное погасание болида произошло на высоте 19 км при скорости все еще компактного роя V = 5.2 км/с [5]. Краткая характеристика болида приведена в таблице 1.

Таблица 1

Параметры светящегося участка траектории, начало/конец

Средний угол с горизонтом,

Фотомет-рич. масса,

Длина траект.,

Продол-житель.,

Источник

Скорость, км/c

Высота, км

град.

кг

км

сек

 

21.09/2.0

97.72/16.05

-

15000

82.8

5.2

[4]

21.18/4.9

90.71/16.72

80.6

13000

75.0

4.5

[5]

Определение массы входа болида Бенешов

Решение задачи о траектории болида Бенешов методом наименьших квадратов показало, что наилучший результат дает модель единого тела с учетом абляции, при этом = 7.8, = 1.5. Оценка взаимной роли дробления и абляции обнаружила, что при Me = 28 кг унос массы абляцией составил 15.8 кг, а суммарный унос массы в наблюдавшихся фрагментах составил 7.2 кг.

Результаты оценки массы входа болида Бенешов фотометрическими и динамическими методами сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Метод

наблюдения, Mph

наблюдения, Mph

метод радиационного рад.

метод гросс-фрагментации

метод наименьших квадратов

Источник

[4]

[5]

[1]

[3]

данная работа

Me, кг

15000

13000

3000-4000

82

сфера: 28; плита 1х1х0.5: 523

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект 02-01-00204.

Литература

  1. Borovicka J., Popova O.P et al. Astron. Astroph. 1998, v. 334, p. 713-728
  2. Стулов В.П., Мирский В.Н., Вислый А.И. Аэродинамика болидов. М.: Наука, 1995
  3. Ceplecha Z., Spurny P., et al. Astron. Astroph. 1993, v. 279, p. 615-626
  4. Spurny P. Planet Space Sci. 1994, v. 42, № 2, p. 157-162
  5. Borovicka J., Spurny P. Icarus 1996, v. 121, p. 484-510
© 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