В журнале «Chaos, Solitons, and Fractals» вышла статья «Chaotic pitch motion of an aerodynamically stabilized magnetic satellite in polar orbits» («Хаотическое угловое движение аэродинамически стабилизируемого магнитного спутника на полярных орбитах»). Одним из авторов статьи является кандидат технических наук, доцент кафедры «Химическая технология» Сф СамГТУ Дмитрий Александрович Сизов.

Журнал «Chaos, Solitons, and Fractals» входит в топ-5 мирового рейтинга научных журналов по направлению Nonlinear physics (нелинейная физика) и индексируется в Scopus/Web of Science Core, где имеет наивысший квартиль Q1. За последние два года это уже четвертая статья Дмитрия Александровича в журналах такого уровня.

Сейчас во всем мире все более популярными становятся кубсаты (CubeSat) — наноспутники размером в пару десятков сантиметров. Они просты и недороги, и сейчас их массово запускают различные университеты с целью исследования как Земли, так и объектов Солнечной системы. Кубсаты, летающие на низких околоземных орбитах, иногда имеют хвостовое оперение, чтобы использовать стабилизирующий эффект от взаимодействия с атмосферой и помогать спутнику двигаться по орбите на манер стрелы, а не «боком». Однако может так случиться, что спутник может начать непредсказуемо (хаотически) вращаться в плоскости орбиты из-за различных возмущений. В этой статье рассматриваются возмущения от момента, вызванного магнитным полем Земли и демпфирующим аэродинамическим моментом. Первый стремится сделать движение спутника хаотическим, а второй, наоборот, регулярным. В зависимости от высоты орбиты и уровня намагниченности спутника «побеждает» либо один, либо другой. Используя популярный в хаотической динамике метод Мельникова, мы нашли несколько интересных сочетаний параметров системы, которые приводят как к регулярному, так и хаотическому движению. В ходе работы, помимо составления и решения уравнений движения спутника, пришлось разработать и собственный программный продукт для определения аэродинамических характеристик спутника в разреженной атмосфере.

Статья посвящена угловой динамике магнитных спутников со стабилизирующими панелями. Рассматривается движение по углу атаки под действием гравитационного и восстанавливающего аэродинамического момента, а также малых возмущений, в частности, магнитного момента и аэродинамического демпфирования. На примере спутника типа CubeSatс аэродинамической неустойчивостью показано, что невозмущенное фазовое пространство изменяется с высотой орбиты как количественно, так и качественно с образованием различных наборов гомоклинных и гетероклинных траекторий. Для поиска комбинаций параметров системы, ведущих к регулярному и хаотическому движениям, используется метод Мельникова. Наличие хаоса подтверждены с помощью сечений Пуанкаре.

Работа выполнена в соавторстве с профессором Самарского университета В. С. Аслановым, одним из крупнейших в мире специалистов по динамике углового движения космических аппаратов, методам уборки космического мусора и хаосу в динамических системах.

Ссылка на статью: https://authors.elsevier.com/c/1fqgm3QI~FVt~J