Название проекта icon

Название проекта


Загрузка...
скачать
Для обсуждения:


Название проекта: Национальный научно-технический проект “Луна - 2012+”

Название научной части проекта: "Спин-орбитальная эволюция, селенодезия и геофизика Луны".

Название проекта на англ. языке: National lunar project “Luna - 2012+”;

Название: “Spin-orbit evolution, selenodesy and geophysics of the Moon”.

Сроки исполнения: 5 лет, 2006 - 2010 гг.

Организации-исполнители: Мин. науки и образования РФ - МГУ, КГУ, МАИ; РАН - ГЕОХИ, ИНАСАН, ИПА, ИПМ, ИФЗ; Роскосмос; РКК “Энергия”, ….

Список основных исполнителей: ГЕОХИ: Э. Галимов, О. Кусков, В. Кронрад МГУ: В. Шевченко, Ю.Баркин, А.Бережной, С. Пугачева, Е.Козлова;

^ КГУ: А.Гусев, Н.Петрова, М. Шпекин, Э.Утемов , З. Слепак;

МАИ: Ю.Марков; ИПМ им М.В. Келдыша: Э.Аким, В.Белецкий,

В. Сидоренко; ИНАСАН: Л. Рыхлова; ИФЗ: В.Жарков, Т.Гудкова, Е. Рускол, О. Хаврошкин; ИПА: В. Брумберг, Т. Иванова, Г. Красинский, Е. Алешкина;

Финансирование проекта: научная часть - 65 млн. руб. в ценах 2006 г.


^ I. СОДЕРЖАНИЕ ИНИЦИАТИВНОГО ПРОЕКТА


Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект

Проект направлен на решение фундаментальных проблем небесной механики и геофизики Луны, связанной с проведением комплексных теоретических исследований и компьютерного моделирования по следующим разделам:

^ 1. Спин-орбитальная вековая эволюция и физическая либрация многослойной Луны:

а) построение аналитической теории вращения двух/трехслойной Луны и получением на ее основе таблиц физической либрации (ФЛЛ) для применения их при обработке высокоточных наблюдений, которые дает лазерная локация Луны и которые планируется получить в лунном проекте SELENE; ILOM (Япония); построение лунного ежегодника.

б) анализ спин-орбитальной эволюции ранней Луны, оценка диссипации внутренней энергии, моделирование долговременного механизма поддержания свободной либрации.

^ 2. Геодинамика лунного ядра: анализ дифференциации ядра, детализация плюм-тектоники мантии и коры ранней Луны, эволюция пограничного слоя ядро-мантия, реконструкция гравитационного и вязко-механического взаимодействия ядра и мантии, расчет свободных и вынужденных нутаций лунного ядра и мантии.

^ 3. Селенодезия обратной стороны Луны: решение обратной задачи лунной гравиметрии, построение геодинамической модели лунной коры, мантии и ядра, границы Мохо, реконструкция первичных масконов Луны, создание топографической и гравиметрической модели Луны по данным последних наблюдений.


^ II. Конкретная фундаментальная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект

Моделирование внешних и внутренних процессов, влияющих на вращение Луны, имеющей сложную внутреннюю стратиграфию, разработка теории физической либрации многослойной вязкоупругой Луны с целью выявления наблюдаемых эффектов вращательных мод двухфазного лунного ядра, геофизическая интерпретация гравитационных и топографических аномалий обратной Луны по наблюдениям в проекте SELENE – составляет важное направление в изучении динамики и внутреннего строения тел Солнечной системы.

Влияние резонансов на вековую эволюцию системы Земля-Луна является еще одной фундаментальной проблемой, которую предполагается рассмотреть в данном проекте. Орбитальные резонансы оказывают влияние на вращение Луны и резонансное усиление диссипации в лунном ядре и мантии за счет солнечно-земного приливного взаимодействия.

В свете представленных проблем проектом предусматривается

  1. Математическое описание задачи – вывод дифференциальных уравнений вращения Луны, представляющей собой или двухслойное (жидкое ядро – упруго-вязкая мантия) или трехслойное (упруго-вязкая мантия – жидкое внешнее ядро – твердое внутреннее ядро) тело. – Баркин Ю., Гусев А., Петрова Н.

  2. Решение этих уравнений в аналитическом виде: переменные ФЛЛ планируется получить в виде рядов Пуассона, задающих аналитическую зависимость от времени и параметров внутреннего строения Луны – динамической фигуры разных слоев Луны, упругости, вязкости, характеризующих структуру Лунного тела. В конечном итоге, необходимо получить таблицы ФЛЛ с описанными параметрами рядов, которые с точностью 0,001 секунд могут быть использованы для адекватной обработки высокоточных наблюдений. Таблицы ФЛЛ представляют как самостоятельный научный интерес, так и могут служить основой для построения в будущем лунного ежегодника, ключом к пониманию физического строения и процессов внутри лунного тела. – Баркин Ю., Петрова Н., Красинский Г..

  3. Сравнение аналитических таблиц ФЛЛ с наблюдениями с целью уточнения параметров внутреннего строения Луны: наличие или отсутствие ядра, его размеры, химический состав и агрегатное состояние, числа Лява, параметры добротности Q. В отличие от применяемых для анализа наблюдений численных моделей ФЛЛ аналитическая модель может предсказать новые, не известные и не наблюдаемые ранее (из за недостаточной точности наблюдений) гармоники в рядах наблюдений. – Баркин Ю., Гусев А., Петрова Н., Алешкина Е

  4. Анализ резонансного взаимодействия слоев Луны с Землей и Солнцем: наличие резонансов может способствовать увеличению амплитуд тех членов либрационных рядов, что появляются в результате учета многослойности. Их обнаружение из наблюдений позволит судить о параметрах возможного лунного ядра, присутствие или отсутствие которого непосредственно связано с фундаментальной проблемой происхождения и эволюции системы Земля-Луна. – Баркин Ю., Гусев А., Петрова Н.

  5. Разработка современной специализированной системы компьютерной алгебры и аналитических алгоритмов для решения уравнений ФЛЛ в виде рядов Пуассона и получения соответствующих таблиц ФЛЛ, необходимых, как для построения лунного ежегодника, так и для других практических задач лунной астрометрии. – Брумберг В., Иванова Т., Петрова Н.

  6. Предполагается изучить роль резонансов в динамической истории системы Земля-Луна. Будет проведен анализ свойств равновесий Кассини на орбитах, захваченных в резонанс. Особое внимание будет уделено взаимосвязи резонансных эффектов и физических процессов, которые определяют форму Луны, распределение вещества в ее недрах, моментов инерции, свойства лунного гравитационного потенциала. Белецкий В., Рыхлова Л., Сидоренко В., Гусев А., Красинский Г., Кусков О.

  7. Сравнительный статистический анализ распределения и структуры, рельефа таких аномальных образований, как многокольцевые бассейны обратной стороны. Анализ будет проводиться как с целью изучения происхождения и эволюции данных бассейнов, так и для понимания влияния процессов их формирования на изменение характера вращения Луны. Для отработки методики, а также для корректности и полноты предстоящих по проекту «Селена» исследований потребуется совместная обработка новых данных с уже имеющимися в результате исследований лунной поверхности КА «Зонд», Clementina, Lunar Prospector – Шевченко В., Пугачева С., Бережной А., Шпекин М., …

  8. Изучение глубинного строения коры и верхней мантии Луны по данным вейвлет-анализа аномального гравитационного поля. Этот метод позволит исследовать распределение вещественного состава лунных пород, их структурной изменчивости (хрупкие разрушения, температурные изменения и др.), нахождение источников аномалий гравитационного поля. – Гусев А., Слепак З., Утемов Э.

  9. Исследование термодинамической картины эволюции: 1)“океана магмы”, 2) вторичного разогрева мантии, 3) дифференциации лунного ядра, 4) генерации первичного магнитного поля динамо-механизмом (энергетический баланс) в интервале 3.9-3.1 млр. лет назад в рамках теории спин-орбитальной диссипации приливного взаимодействия в ранней системе Земля–Луна, при захвате в резонансное вращение ранней Луны на основе последних лабораторных экспериментов по исследованию вещества при высоких давлениях и температурах и современных реологических вязко-упругих моделей среды.– Кусков О., Кронрад В., Гусев A.,.


^ III. Предлагаемые методы и подходы.

1. Аналитическая теория вращательного движения твердой и деформируемой Луны будет построена на базе Гамильтоновых форм уравнений вращательного движения и методов, успешно зарекомендовавших себя при изучении вращения твердой Луны (Barkin, 1986) и теории вращения эластичной Земли с жидким ядром (Getino, 1995-1999). Идеология подобного исследования изложена в первых публикациях по этой теме (Petrova, Gusev, 1999; Barkin et al., 2003, 2004). Аналитическая теория ФЛЛ, ранее разработанная в работах Баркина Ю.В. (1986), Петровой Н.К. (1996) для твердой Луны, будет обобщена и развита для модели упругой Луны с жидким ядром.

2. Для получения аналитического решения в виде рядов Пуассона, будут использованы асимптотические методы, апробированные для твердотельной Луны. Отличительной особенностью полученного решения будет аналитическая зависимость либрационных переменных не только от времени, но и параметров внутреннего строения Луны: радиуса ядра, вязкости на границе ядро-мантия. Для описания орбитального движения планируется использовать аналитическую теорию движения Луны (Chapront et al., 2002;2003). В качестве первого приближения для «запуска» итерационного процесса планируется взять аналитические ряды ФЛЛ, полученные Ж.Шапроном (Chapront et al., 1997, 2003) – наиболее точное на сегодняшний день решение для твердой Луны.

3. Будут использоваться специальные формы уравнений движения указанной модели Луны в переменных типа переменных Андуайе и классические методы теории возмущений. В частности, будут получены аналитические выражения для основных характеристик резонансного вращения Луны, которые будут определены по наблюдениям в японском проекте SELENE и в других реализованных (LLR) и планируемых проектах исследования Луны (ILIOM, Hanada et al., 2000, 2005). Аналитические выражения для частот и соотношений амплитуд свободных либраций Луны и для постоянных составляющих угловых смещений Луны относительно движения по Кассини будут содержать параметры ядра Луны и ее эластичности, которые будут оценены по результатам сравнения с данными наблюдений лунных аппаратов. Будут выполнены оценки влияния диссипативных факторов на особенности свободных и вынужденных либраций Луны.

4. Методы структурного анализа внутреннего строения, разработанные для Земли, могут быть успешно использованы и для Луны, но необходимость принимать во внимание, что резонансный характер ее орбитально-вращательного движения существенно усложняет математическое описание этих процессов (Баркин,1989, Gusev,1997). Предполагается рассчитать и проанализировать модель Луны, содержащей твердую силикатную мантию и жидкое железное ядро (ρ =5.3 – 7.2 гр/см3) с небольшой примесью серы (7% – 15 % по весу). Следуя методу Хетино (Getino et al., 1997; 2000), на основе разрабатываемой в проекте теории лунного вращения планируется получить для Луны нормальные ротационные моды свободных колебаний – Чандлеровы Колебания (CW) и Свободная Нутация Ядра (FCN). Поиск этих ротационных мод следует включить в либрационные наблюдения проекта SELENE B –ILOM project (Hanada 2000, 2005, Heki, 2000) Будет учтена турбулентная диссипация в слое на границе ядро-мантия. Значение коэффициента диссипации будет рассчитываться в соответствии с коэффициентом добротности Q, полученным из LLR-данных (Williams et al., 2001). Моделирование периодов при различных значениях плотности и размеров ядра и турбулентного слоя укажет оптимальные условия для решения обратной задач геофизики Луны. Из анализа зависимости периода свободных нутаций (PFCN) от радиуса и плотности ядра могут появиться важные индикаторы выбора модели при интерпретации либрационных наблюдательных данных в предстоящих лунных миссиях (Kawano, 2003).

В качестве первого приближения, мы предполагаем рассмотреть простую двухслойную модель (упругая мантия + жидкое ядро) внутреннего строения Луны для оценки отклонений от гидростатической равновесной фигуры и анализа возможности обнаружения этих отклонений из траекторных измерений. Кроме того, будут изучаться нестационарные деформации в приливах, вызванных Солнцем и Землей, как еще один физический процесс, характеристики которого существенно зависят от особенностей внутреннего строения.

5. Для адекватного решения задачи ФЛЛ на компьютере предполагается развитие существующей версии специализированного процессора PSP (Poisson Series Processor), предназначенного для манипулирования с чисто полиномиально-тригонометрическими рядами, для обеспечения символьных преобразований над эшелонированными рядами Пуассона. Эшелонированный процессор EPSP (Esheloned Poisson Series Processor) необходим для изучения резонансных явлений при построении высокоточной аналитической теории спин-орбитального движения Луны. Одним из основных достоинств EPSP будет повышение его эффективности за счет создания более быстрых алгоритмов перемножения и сортировки рядов. Планируется тестирование процессора на основе уже построенных моделей ФЛЛ, построение теории двухслойной Луны.

6. Спин-орбитальная эволюция ранней Луны.

Изучение роли резонансов в динамике системы Земля+Луна мы предполагаем начать с построения новой детальной математической модели. В рамках этой модели должно учитываться орбитальное и вращательное движение Земли и Луны, возмущение от Солнца, приливное трение. Так как приливное трение является главным фактором, определяющим вековую эволюцию системы, планируется провести критический анализ гипотез, использованных в предшествующих исследованиях для моделирования приливных эффектов. В частности, мы надеемся, что быстрое развитие наших представлений о строении лунных недр и происходящих там процессах даст нам шанс точнее оценить выделение энергии в результате приливных деформаций.

В качестве вспомогательного средства для изучения «нерезонансной» вековой эволюции орбиты Луны, обусловленной приливным трением, будет разработана методика, использующая интегрируемость двукратно осредненных уравнений задачи трех тел в приближении Хилла как отправную точку для применения методов теории возмущений. Необходимые сведения об эволюции движений в исходной системе приведены в классических работах М.Л.Лидова (1961) и Y.Kozai (1962). Выделение энергии при приливных деформациях определяется значением диссипативных факторов Q Земли и Луны. В разные эпохи диссипативные факторы могли иметь разные значения. В наших расчетах изменение Q-фактора Земли со временем будет происходить в соответствии со сценарием, предложенным в работах В.М.Киселева.

Построенная на первом этапе исследований математическая модель будет использована для исследования различных резонансов в динамике системы Земля-Луна. Особое внимание будет уделяться возможным долговременным захватам в резонанс. На основе современной математической теории резонансных явлений (Арнольд, Белецкий, Нейштадт) будут установлены условия, при которых такие захваты действительно наблюдаются.

Рассмотрение динамической истории системы Земля-Луна планируется завершить оценками нагрева лунных недр, обусловленного приливными деформациями в резонансных движениях. Будут проанализированы модели ранней спин-орбитальной эволюции системы Земля-Луна с учетом захвата в резонансное вращение и дифференциального вращения лунного ядра. Усиление резонансной диссипации в мантии и ядре, вызванное небесно-механическими резонансами, будет проанализировано с точки зрения дополнительного разогрева океана магмы и образования конвективной структуры лунной мантии, с возможным экстремальным переносом тепловой энергии и вещества в форме восходящих плюмов-интрузий.

7. Используя данные КА «Зонд», Clementine, Lunar Prospector, предполагается провести исследование рельефа, физических, минералогических характеристик лунной поверхности в районе крупнейшего в Солнечной системе кольцевого бассейна Южный полюс – Эйткен в сравнении с другими топографическими аномалиями.

В ходе этой работы предполагается провести анализ работы съемочных систем полярного спутника в рамках проекта “SELENE” при наблюдениях на низкой орбите: а) применимость точных методов аналитической фотограмметрии; б) возможности фотокамер с точки зрения использования принципов динамической фотограмметрии, в) оптимизация технологии съемки лунной поверхности для решения задач селенодезии. Предполагается также оценить реальную точность метода определения высот на основе световой локации лунной поверхности с орбиты, особенно в горных областях и проанализировать сам метод с точки зрения его применения для решения классической задачи селенодезии – определение пространственных координат элементов рельефа. Подобные исследования ранее не проводились. Их результаты могут повлиять на развития самого метода лазерной локации в применении к топографии Луны.

Предполагается провести сравнительный анализ общей модели топографических аномалий и распределения крупнейших бассейнов Луны, детальную фотограмметрическую обработку оцифрованных снимков обратной стороны Луны в районе низменности Юго-Западной, бассейна Южный Полюс – Эйткен и бассейна “Восточный”. Отработка методов обработки снимков с «Зонда» позволит подготовить базу для их применения к наблюдениям с полярного спутника в рамках проекта «SELENE».

8. С помощью разложения поля на «естественные» вейвлет-компоненты (базисные функции, построенные на основе высших производных гравитационного потенциала) предполагается определить источники аномалий гравитационного поля по данным LP. В результате «естественного» вейвлет-преобразования гравитационных аномалий удается достаточно просто найти минимальное распределение источников, с заданной  точностью восстанавливающее исходное поле.

Предполагается провести цифровую обработку гравиметрических данных LP согласно разработанной нами методике и осуществить анализ плотностных моделей (2-D и 3-D варианты), построенных на основе этой методики: анализ энергетических характеристик, «скелетонной» структуры моделей, статистики пространственного распределения источников гравитационного поля; разделение полей, обусловленных плотностными неоднородностями на различных глубинах. Планируется создание геологических моделей глубинного строения коры и верхней мантии Луны по данным Clementine, LP и SELENE .

9. Провести структурный анализ последних лабораторных экспериментов по исследованию вещества при высоких давлениях и температурах и современных реологических вязко-упругих моделей среды, сформулировать и записать основные уравнения теплового переноса с начальными и граничными условиями для 2D и 3D численного решения в плоском и сферически симметричном случаях.

Выполнить компьютерное моделирование тепловой конвекции химически-стратифицированной вязкой жидкости, подогреваемой снизу, сравнить с известными лабораторными экспериментами, исследовать картину и структуру возникновения восходящих плюмов, их взаимодействие с верхней мантией и лунной корой.


^ IV. Ожидаемые в конце проекта научные результаты

По пунктам 1-5 проектом предусматривается разработка теории либрации Луны, уточнение значений радиуса ядра Луны, ее упругих характеристик, начальных условий вращательного движения, теоретические оценки приливных вариаций селенопотенциала и фигуры Луны, а именно:

  • Будет получен спектр значений свободных частот либрации, вызванных многослойностью Луны для разных моделей свободного вращения (различных размеров ядра, химического состава, агрегатного состояния, различных значений вязкости, чисел Лява).

  • Будут учтены диссипативные процессы – турбулентность пограничного слоя ядро-мантия в рамках модели Yoder (1981), происходящие при дифференциальном вращении разных слоев Луны друг относительно друга, получены времена затухания свободных либраций при разных значениях вязкости пограничных слоев, толщины жидкой составляющей ядра, плотности эвтектического состава.

  • Будет разработан алгоритм решения уравнений для получения аналитического решения на ПК.

  • Будет достигнута полная адаптация процессора EPSP к проектной задаче. По сравнению с существующим процессором ESP (Rom, 1971, Celest. Mech., v.3, 331-345), который имеет дело с эшелонированными рядами для ограниченного числа переменных, процессор EPSP не будет иметь ограничений на количество этих переменных.

Предполагается, что результаты планируемых исследований послужат основой для построения и верификации новой модели вращательного движения Луны с учетом наличия у нее жидкого ядра и подверженной нестационарным деформациям мантии. Будут получены для трехслойной модели Луны новые выражения для Чандлеровых колебаний твердого ядра и свободной нутации жидкого ядра Луны, проведено параметрическое моделирование и сравнение с предыдущими результатами.

6.

  1. Должна быть построена новая математическая модель приливной эволюции системы Земля-Луна, позволяющая изучать различные резонансные эффекты. На основе этой модели будет создан комплекс программ для проведения численных исследований.

  2. В рамках дважды усредненной задачи трех тел в приближении Хилла предполагается разработать новую полуаналитическую методику расчета приливной эволюции в системе Земля-Луна без учета резонансов.

  3. С позиций современной математической теории резонансных явлений должны быть исследованы резонансы, возникающие в системе Земля-Луна на разных этапах ее динамической истории. Будут получены условия захвата движений в резонансы, проведен анализ последующей эволюции резонансных движений. Особое внимание планируется уделить анализу формирования синхронного вращения Луны – резонанса 1:1 между орбитальным и вращательным движениями Луны.

  4. Будет проведен анализ влияния длительных захватов в резонанс на процессы в недрах Луны. В частности, предполагается оценить выделения энергии в результате нестационарных приливных деформаций в резонансных движениях.

  5. Оценка выделенной энергии будет использована для анализа ряда явлений, в теории которых возникает проблема дефицита энергии:

а) возможного функционирования динамо-механизма по генерации магнитного поля Луны в период 3.9 -3.1 млрд. лет назад;

б) генерации дифференциального вращения ядро-мантия Луны и эффектов нутации ядра;

в) генерации на границе ядро-мантия Луны восходящих плюмов-интрузий как возможных источников гравитационных аномалий на обратной стороне Луны.

7. С положением и строением многокольцевых бассейнов связано несколько глобальных характеристик Луны. Наиболее молодые бассейны расположены в пределах видимого полушария или на границах с обратным полушарием и заполнены лавовой массой. Положение этих структур связано с малой толщиной лунной коры. Глубины этих бассейнов сравнимы с толщиной лунной коры и в момент образования, по-видимому, достигали верхней мантии Луны. Известна корреляция распределения молодых бассейнов и аномалий гравитационного поля Луны. Наиболее древние бассейны расположены в пределах обратной стороны в области более толстой коры. Несмотря на громадные размеры (бассейн Южный полюс – Эйткен) ударные процессы во время формирования этих образований не достигли границ верхней мантии Луны. Основываясь на описанных особенностях распределения и строения бассейнов, будут найдены или отвергнуты свидетельства в пользу влияния процесса формирования таких бассейнов на изменение периода вращения Луны вплоть до фиксирования синхронного вращения. Анализ распределения бассейнов по поверхности в сочетании с оценками их появления по времени, возможно, укажет на связь этих событий с изменением периода вращения Луны. Не исключено, что значительный дефицит массы, наблюдающийся в области бассейна Южный полюс–Эйткен (отрицательная гравитационная аномалия), сказывается на тонких эффектах вращения Луны, которые могут обнаружиться в процессе экспериментов, планируемых на КА SELENE.

8. Представление исходной информации о поле в виде распределения точечных источников обеспечит информацией о пространственном положении найденных источников, которое, как правило, отражает реальное положение геологических объектов. Такое представление исходной гравиметрической информации также позволит произвести обоснованное разделение полей, обусловленных плотностными неоднородностями на различных глубинах и извлечь информацию о расположении плотностных границ в коре и мантии.

9. Будет предложена и апробирована модель гравитационного, механического и теплового взаимодействия ядра, мантии и коры, построен термодинамический профиль ядра, мантии и коры при захвате, прохождении и выходе из спин-орбитальных резонансов в ранней истории Земля – Луна, предложена картина раннего лунного вулканизма и образования системы первичных масконов на обратной стороне Луны.

^ V. Современное состояние исследований в данной области науки, сравнение ожидаемых результатов с мировым уровнем

В настоящее время Луна является объектом исследования по многим космическим экспериментам и центром пристального внимания ученых, как в области астрономии, так и планетологии. В программу исследований включается изучение тонких эффектов вращательного движения (физической либрации), а также многообразия внутреннего строения (Gusev et al., 2003). На сегодня уже накоплены и продолжают накапливаться интереснейшие данные по динамике и внутреннему строению Луны, полученные в результате самых разнообразных наблюдений и космических экспериментов. К ним относятся: миссия Клементины (1994) и Лунар Проспектора (1998–1999), обработка результатов лазерной локации Луны (ЛЛЛ), реализуемой в течение 35 лет, Европейского лунного спутника СМАРТ-1, запущенного в августе 2003 года. Японские космические эксперименты Лунар-А, СЕЛЕНЕ, ILOM планируемые на 2006–2010 годы, также существенно обогатят информацию о Луне.

Япония запустит лунный зонд СЕЛЕНА в 2007 финансовом году, который будет иметь 15 научных инструментов. Они будут исследовать распространение химических элементов на лунной поверхности, минеральный состав, топографию, геологическую структуру, гравитационное и магнитное поля, структуру лунной коры и лунной поверхности. Одна из его главных целей лунных миссий состоит в том, чтобы получить ясную картину внутреннего строения Луны с помощью точного измерения гравитационного поля и топографии обратной стороны Луны. В конечном итоге, исследования СЕЛЕНЫ приблизят нас к пониманию происхождения и эволюции Луны.

Другим источником информации о структуре внутреннего строения Луны является изучение ориентации лунного вращения в пространстве, физическая либрация. Японская группа предложила план (ILOM-ПРОЕКТ) (Hanada et al.,., 2000, 2005, Heki et al., 2000), проект по размещению в полярной области оптического телескопа (D=20 см), чтобы наблюдать ориентацию Луны с точностью 1 (милли арксекунд дуги) mas. Амплитуда и период ее изменений в значительной степени определяются внутренним строением Луны, динамическим сжатием полной Луны и ее ядра, плотностью и размером ядра. Выполнение этих планов может вывести селенодезию на уровень, сравнимый с геодезией Земли. Однако, анализ данных в этих новых проектах предъявляет повышенный требования к описанию сложной динамической и термодинамической модели внутренней структуры Луны.

Лазерная локация Луны позволила существенно улучшить точность измерений положения Луны. Это позволило, в первую очередь, выявить такие тонкие эффекты во вращении Луны, как свободные либрации малой амплитуды. Накопление данных по ЛЛЛ открывает еще большие перспективы в изучении особенностей вращения Луны. Кроме того, появилась возможность более точной качественной и количественной оценки вклада приливных эффектов в динамику системы Земля-Луна(Peale, 1999). В результате вновь усилился интерес к моделированию эволюции системы Земля-Луна (Canup,2004). Исследование динамической истории системы Земля-Луна можно рассматривать как одно из направлений в изучение важнейшей научной проблемы – как сформировалась эта система?

Одним из важных факторов, способствующих построению аналитической теории вращения Луны и других планет, явился революционный прорыв в области компьютерных и информационных технологий. В настоящее время существует целый ряд универсальных систем для работы с аналитическими формулами, такие как MACSYMA, REDUCE, MAPLE, MATHEMATICA и др. Однако эти системы предназначены для манипулирования с широким классом математических объектов и, как следствие, они недостаточно эффективны в качестве специализированных систем, ориентированных на конкретную предметную область. В частности, универсальные системы не имеют быстрых средств для работы с тригонометрическими рядами, количество членов в которых может достигать многих десятков и сотен тысяч, что характерно для построения высокоточных аналитических теорий небесной механики. Поэтому большое значение отдается поддержке и разработке специализированных процессоров, способных решать указанные проблемы и ориентированных на проектируемую задачу.

^ 1. Спин-орбитальная вековая эволюция и физическая либрация многослойной Луны.

В свете современных требований и возможностей изучения Луны представляется весьма важным и необходимым построить новую аналитическую и/или полуаналитическую теорию (Баркин, 1989, Petrova, 1996) для спин-орбитального движения Луны. Эта теория должна быть пригодна для уточнений соответствующих параметров гравитационного поля, характеристик резонансных либраций, чисел Лява, коэффициента добротности Q, вязкости мантии и ядра, характеризующих внутреннюю диссипацию, характеристик пограничной зоны мантия-ядро и других величин, определяющих внутреннюю и внешнюю структуру спутника. Все это даст возможность получить точное решение, аналогичное прецессионно-нутационным рядам, описывающим вращение Земли. Такая теория физической либрации Луны может быть положена в основу лунного астрономического ежегодника (Petrova, 1997; Williams et al., 2003).

Особое значение приобретает исследование свободной либрации. С одной стороны, из наблюдений ФЛЛ обнаружена заметная диссипация лунного вращения, и, как результат, свободные колебания должны бы к настоящему времени затухнуть. С другой стороны, эти же наблюдения показывают их присутствие в современном вращении Луны. Поэтому необходимо принимать во внимание спин-орбитальные взаимодействия, в частности, резонансное взаимодействие с Венерой, а также рассмотрение двух- и/или трехслойной модели нетвердой Луны с приливной или турбулентной диссипацией в мантии и ядре, что может быть сделано в рамках Гамильтонова подхода, применяемого для описания вращения Земли (Gusev, Petrova, 2003). Определение периодов и амплитуд свободных либраций позволит сделать вывод о наличии жидкого ядра Луны, оценить его размеры, форму, геофизический состав, тепловой профиль.

Вращение Луны чувствительно к ее внутреннему строению. Численные модели физической либрации Луны (Williams et al., 1994, 1997, 2001; Bois, 1995, 2000; Krasinsky; 2002), удовлетворяющие современным данным лазерной локации, обязательно включают сложную внутреннюю стратиграфию лунного тела. Для аналитических теорий это сделать гораздо сложнее. Тем не менее, такая необходимость существует. Основное преимущество аналитического подхода в теории ФЛЛ является возможность разделения вынужденной и свободной либрации. Высокоточные данные лазерной локации Луны дают для этого прекрасную наблюдательную основу. Феррандиш и Баркин (Ferrandiz, Barkin, 2001) разработали аналитический метод для учета взаимодействия гидродинамической и упругой оболочек Земли с Луной и Солнцем, который затем был эффективно применен для изучения вращения Луны. При этом аналитический метод описания резонансного вращения твердой Луны (Баркин, 1989) получил обобщение и развитие на случай двухслойной модели Луны.

Другой важной проблемой, которая может быть исследована теми же методами, являются энергетические изменения, связанные с потенциально различными эндогенными процессами, управляемыми Солнцем, Землей и планетами (Ferrandiz, Barkin, 2001). Особый интерес представляют процессы на границе жидкого ядра и мантии, подверженные разному воздействию на оболочки Луны со стороны солнечно-земных приливных моментов.

Предварительные исследования по проблеме либрации Луны, выполненные участниками проекта (Barkin, Ferrandiz, 2003, 2004; Petrova, Gusev, 2004), являются пионерскими, опираются на специальные формы уравнений движения и методы, разработанные авторами. Разработанные методы и подходы наиболее адекватно соответствуют целям и задачам японских проектов исследования Луны по сравнению с имеющимися теориями ФЛЛ.

Либрационные зффекты современной Луны существенно определяются структурой пространства лунных динамических параметров, сформировавшихся в процессе длительной эволюционной мульти-резонасной истории системы Земля-Луна.

Систематическое моделирование эволюции вращательного и орбитального движения системы Земля-Луна началось после основополагающей работы MacDonald’a (1964), где впервые были выписаны и численно проинтегрированы уравнения, описывающие вращение Земли и движение Луны по орбите с учетом приливных эффектов. В дальнейшем в этом направлении работали P.Goldreich, W.M.Kaula, F.Mignard и многие другие специалисты. В России эволюция лунной орбиты рассматривалась Ю.В.Баркиным, Н.Н.Сорокиным, Е.Л.Рускол, В.М.Киселевым, В.Н.Жарковым, Г.А.Красинским, Ю.Г.Марковым, Л.В. Рыхловой.

Длительное время исследование эволюции лунной орбиты проводилось на основе усредненных уравнений, не учитывающих резонансные эффекты (в частности, долговременного захвата движений в резонанс). Это можно объяснить отсутствием на тот момент строгой математической теории резонансных явлений в многочастотных системах, разработанной в конце 80-ых годов в работах А.И.Нейштадта и только сейчас постепенно получающей распространение в прикладных исследованиях. Кроме того, мощность компьютеров даже в относительно недавнем прошлом не позволяла проводить интегрирование не усредненных уравнений на длительных временных интервалах.

Первым признаком изменения ситуации стало появление работы J.Touma и J.Wisdom’а (1998) об «эвекционном» резонансе как возможном механизме быстрого изменения наклонения орбиты Луны к экватору Земли на начальном этапе истории системы Земля-Луна. Таким образом J.Touma и J.Wisdom смогли решить известную проблему «начального» наклонения орбиты Луны: в большинстве космологических теорий после своего формирования Луны должна двигаться по круговой орбите, тогда как интегрирование в обратном времени уравнений приливной эволюции показывает, что вплоть до достижения границы области Роша имеет величину не менее 10 градусов (в качестве одного из альтернативных решений данной проблемы можно отметить предложенную группой S.Ida из Токийского университета гипотезу о сближении пары Земля-Луна с протопланетой, имеющей размер Марса).

В рамках данного проекта предполагается совершить следующий шаг в направлении, указанном работой J.Touma и J.Wisdom и провести систематическое исследование других резонансов во вращательно-поступательном движении системы Земля-Луна на разных этапах ее динамической истории. Предполагаемое в рамках проекта изучение резонансных явлений будет опираться на строгую математическую теорию резонансного захвата, предложенную А.И.Нейштадтом. Результаты Нейштадта в настоящее время признаны всеми специалистами и могут считаться классическими.

Существует еще одна интересная возможность глубокой связи орбитальной истории и лунной геофизики при резонансном режиме. Дифференциальное вращение лунного ядра, вызванное солнечно-земными приливными эффектами, совместно с приливным вековым замедлением вращения всей Луны может вызвать спин-орбитальный резонанс (Greff-Lefftz et al., 1999) в ранней истории вращения Луны. Энергия спин-орбитального движения за счет эффектов трения на границе ядро-мантия может преобразовываться в тепловую энергию, которая становится неустойчивой на границе ядро-мантия по отношению к образованию мантийных плюмов, увеличению температуры лунного ядра, усилению генерации начального магнитного поля (Sponh et al., 1997, 2001; Stegman et al., 2003). В результате также может произойти плавление вещества в недрах Луны (океан магмы). Следствием этого бурного этапа могут быть крупномасштабные эпизодические образования в лунной коре, обновление геохимического и поверхностного резервуаров (Kuskov et al., 2002) и относительно быстрые изменения первичного магнитного полюса Луны (Runcorn, 1996). Наиболее ярким примером подобных явлений в настоящее время является вулканизирующий Ио – спутник Юпитера – прообраз ранней резонансной горячей Луны.

^ 2. Геодинамика лунного ядра.

Исследования последних десятилетий однозначно поставили перед учеными проблему существования и происхождения лунного ядра: есть ли оно, какова его структура, химический состав и агрегатное состояние. Эти вопросы непосредственно связаны с глобальной проблемой происхождения и эволюции системы Земля-Луна (Canup , 2004).

Существует несколько аргументов в пользу существования у Луны железного ядра небольшого размера, до 600 км, с малой примесью серы и/или кислорода и горячей вязкой нижней мантии (Gusev et al., 2002, 2003):

1. Структура гравитационного поля Луны, выявленная из сопоставления высокоточных траекторных измерений “Lunar Prospector” (1999) с результатами лазерной альтиметрии, проведенной с борта “Clementine”(1994), а также с данными “Lunar Laser Ranging”(1969-2004), предполагает наличие металлического ядра. Современное определение величины полярного момента согласуется с железным ядром радиуса 220 – 450км или с примесью серы 330 – 590 км (Konopliv et al, 1998, 2001).

2. Интерпретация значения полярного момента в рамках химических, тепловых и плотностных моделей лунной коры (Kuskov et al., 2002) и мантии позволила сделать выводы о массе и размерах ядра.

3. Остаточная намагниченность лунных пород, выявленная Apollo 13 говорит о сильном магнитном поле в несколько гауссов у Луны примерно 3,9 – 3,1 млр. лет тому назад, которое могло генерироваться только благодаря динамо-механизму в жидком железном ядре в этот ранний период эволюции (Runcorn, 1996, Stegman et al., 2003).

4. Магнитометрические измерения, выполненные Лунар Проспектором в апреле 1998 года, независимо подтверждают наличие металлического ядра радиусом 250 – 430 км (Lin et al., 1999).

5. Оценка числа Лява, полученная из детального анализа данных по дистанционному слежению “Lunar Prospector” (Konopliv et al, 2001), k2=0.025+/– 0.003, свидетельствует о частичном плавлении в вязкой нижней мантии на границе с жидким ядром (Yoder et al, 2003), возможно, с образованием зоны в 200-300 км с ультранизкими скоростями сейсмических волн (ULVZ).

6. Анализ диссипации вращения Луны, полученной из ЛЛЛ, показал, что могут быть два источника диссипации: месячные твердотельные приливы и жидкое ядро, вращение которого отличается от твердого тела (Newhall & Williams, 1997; Williams et al., 2001). Оба эффекта были рассчитаны численным интегрированием уравнений вращения Луны, и, как результат, был получен радиус ядра 352 км, если ядро чисто железное, и 374 км, если оно представлено эвтектической композицией Fe-FeS.

Очевидно, что задачи и методы, предлагаемые в проекте, позволят существенно продвинуть изучение вопроса эволюции Луны, существования у нее ядра, определения его параметров и структуры.


^ 3. Селенодезия обратной стороны Луны:

Для понимания некоторых особенностей лунной топографии и гравитационного поля, необходимо принимать во внимание, что в прошлом динамика системы Земля-Луна существенно отличается от наблюдаемой в настоящее время. В частности, именно с этим может быть связано то обстоятельство, что, при геометрической сплюснутости в 2.2+/-0.2 км, поверхность равного значения гравитационного потенциала сжата только на 0.5 км. Некоторые специалисты полагают, что Луна сохранила равновесную гидродинамическую фигуру, сформировавшуюся тогда, когда ее вращение происходило существенно быстрее.

Изучение взаимосвязи особенностей внутреннего строения небесного тела со свойствами гравитационного поля является классической задачей теории потенциала. Современные высокоточные методы наблюдения полета зондов в окрестности различных небесных тел позволяют дать подробное описание их гравитационных полей. Становится возможным рассматривать обратные задачи, делать заключения об особенностях внутреннего строения, объясняющие какие-либо характерные черты гравитационного поля.

По данным космических аппаратов построено ряд моделей гравитационного поля и геометрической фигуры Луны для видимой и обратной стороны (Konopliv et al., 1998, 2001, Ping et al., 2003). Однако в силу недостаточного объема материала, к настоящему моменту количество и качество информации о гравитационных и топографических особенностях обратной стороны Луны значительно уступает информации о видимой стороне. Поэтому важно объединить наблюдательные и теоретические усилия для получения согласованной полной топографической и гравитационной карте лунного шара.

В спектр исследуемых задач включается проблема обнаружения влияния раннего лунного ядра на формирование континентальной коры обратной стороны Луны. Одним из возможных проявлений лунного ядра является конвекция в лунной ранней мантии, которая могла иметь место на ранних стадиях лунного развития (Spohn et al.,, 1997; 2001). В этом случае плюмы – восходящие потоки вещества и тепла – могли быть сохранены в коре Луны как положительные гравитационные аномалии. Поведение лунной поверхности в близи таких аномалий может иметь некоторые характеристики, известные по поведению плюмов на толстой континентальной коре Земли, а именно: увеличение теплового потока в области плюма; в тектонике континентальной коры, плюм также производит положительные гравитационные аномалии; топографические особенности в форме арочного линеамента; С точки зрения тектонофизики плутоно-подобные интрузий "масконы" есть результат вторжения плотного вещества мантии в менее плотную среду коры окружения, в этой области лунная кора становится более тонкой из-за подъемов границы Мохо. Подобное явление наблюдается в лунной коре по данным зонда Lunar Prospector (Potts et al., 2003).

В свете современных данных о Луне модель конвективного развития лунной мантии была предложена Конрадом и Шпоном (1997, 2000). По их расчетам ядро Луны охлаждается быстро в течение первого миллиарда лет до температуры нижней мантии. Частичное расплавление происходит в верхней мантии как последствие горячих поднимающихся плюмов, произведенных неустойчивостью горячей мантии на границе с ядром. За счет дифференциального вращения ядра и мантии ранней Луны эпизодически усиливается диссипация вращательной энергии. (Petrova, Gusev, 1997, 2001).

Последние данные, полученные миссией Клементины (Zuber et al., 1994) и Lunar Prospector (Konopliv et al., 1998, 2001) позволили с высокой точностью получить топографические и гравитационные карты аномалий лунной поверхности. И, если на видимой стороне наиболее заметные аномалии приурочены к бассейнам ударной природы, чем и объясняется их происхождение, то аномалии обратной стороны расположены на толстой континентальной коре, вне лавовых бассейнов, включая такие кратеры как Hertzprung (232 E, 1 N), Korolev (203 E, 4 S), Mendeleev (141 E, 6 N), Freunlich-Sharonov (175 E, 18 N), и Moscoviense (147 E, 26 N). Объяснение динамического происхождения подобных масконов на обратной стороне Луны пока не дано.

Мы предполагаем, что "масконы" в толстой (до 100 км) лунной континентальной коре могли быть произведены конвективными процессами в верхней мантии Луны на ранней стадии ее теплового развития.. Процессы формирования маскона очевидно аналогичны таким же явлениям на Земле: в период глобальной конвекции самые мощные плюмы могли достигать лунной коры и быть законсервированы в коре, сохраняя грибоподобные интрузии из пород плотного вещества нижней мантии (масконы). Определенные поверхностные характеристики должны наблюдаться при воздействии плюмов на кору: подъем границы Мохо, топографические особенности в форме арочного типа линеаментов; тепловые аномалии ("теплое пятно"), гравитационные аномалии (Gusev, Петрова, 1999, 2003). Комплексные измерения лунной поверхности эксперимента SELENE дают возможность проверить высказанную гипотезу.

Изучение раннего периода лунной истории в настоящее время является одной из самых актуальных задач планетных исследований, тесно связанной с проблемами планетной космогонии. Полученные к настоящему времени сведения показывают, что в первые 700 млн. лет своей истории Луна претерпела эпоху наиболее интенсивной бомбардировки планетезималями. В этот период на ее поверхности возникли более 40 многокольцевых бассейнов. Энергия ударов сыграла значительную роль в тепловой истории Луны, в формировании ее поверхности и недр, в формировании локальных магнитных полей, и, по-видимому, оказала влияние на динамику изменения параметров вращения. Загадочной остается природа современных полярных районов Луны. Особенности строения бассейна Южный полюс - Эйткен предварительно указывают на то, что образовавший его ударник относился к иной популяции, чем ударники, образовавшие более молодые бассейны. Достаточно указать, что исследования этого бассейна входят в программу практически всех планируемых лунных миссий. Единственный в настоящее время активный лунный спутник СМАРТ-1 (Европейское Космическое Агентство) в числе основных задач имеет изучение бассейна Южный полюс – Эйткен. Рабочая орбита спутника, на которую он выходит в марте 2005 года, имеет параметры, обеспечивающие наиболее подробное исследование именно этого бассейна Луны. Таким образом, ожидаемые результаты данного исследования будут соответствовать мировому уровню лунных и планетных исследований.


^ VI. Имеющийся у коллектива научный задел по предлагаемому проекту: полученные ранее результаты

1. Спин-орбитальная вековая эволюция и физическая либрация многослойной Луны:

Основываясь на Гамильтоновом подходе, разработанном для двухслойной Земли Хетино (Getino, 1995), Петрова и Гусев (1999, 2001, 2003), построили модель свободного вращения двухслойной Луны и вычислили период Чандлеровых колебаний и впервые оценили период свободной нутации Луны.

Чандлеровские колебания (CW), представляющие собой движение оси вращения Луны относительно динамической системы координат (ДСК – триэдр осей инерции), вызванное несферичностью лунного тела и несовпадением оси вращения с главной осью инерции. Это единственная общая мода вращения, существующая для полностью твердой планеты. Для Луны она имеет большой период 74.6 года в системе координат, связанной с ДСК. Это колебание является прямым, т.е. осуществляется в направлении вращения Луны, оно обнаруживается в ЛЛЛ-наблюдениях как 3”8” эллиптическая компонента (Newhall, Williams, 1997).

Свободная нутация ядра (FCN), представляющая дифференциальное вращение жидкого ядра относительно вращения мантии. Эта мода существует только в том случае, если ядро жидкое. Она имеет квази-суточный период в ДСК и описывает обратное колебание (против вращения Луны). В пространстве, т.е. в инерциальной системе координат, лунная FCN имеет большой период порядка 144 лет, если динамическая фигура ядра подобна мантии (Petrova, Gusev, 2001). Величина периода около 186 лет соответствует динамически симметричному ядру с эллиптичностью 110-4 (Barkin, Gusev, Petrova, 2004) . Значения этих частот были получены из соответствующих уравнений вращения. Они зависят от размеров ядра, его химического состава и динамического сжатия.

В работах Баркина и Феррандиша (2003, 2004) предложен оригинальный подход по построению теории ФЛЛ, для Луны с эластичной внешней оболочкой и жидким ядром. При этом получается естественное развитие теория ФЛЛ для твердой модели Луны (Barkin, 1986). Были получены оригинальные канонические формы уравнения вращения Луны, и апробированы методы теории возмущений для гамильтоновых систем, применительно к рассматриваемой композиционной модели Луны. Эти работы открывают новые и широкие возможности для построения полной теории возмущенного вращения указанной модели Луны (описание свободных, периодических, резонансных либраций Луны, уточненные законы Кассини, эффекты от жидкого ядра в ФЛЛ, либрации ядра в условиях резонансов, влияние упругости, новые динамические эффекты).

В ИПА РАН разработана версия эшелонированного процессора EPSP. Она написана на стандартном языке FORTRAN-77 и не имеет ограничений на число степенных и тригонометрических переменных и на границы изменения их мультииндексов, которые фиксируются лишь для каждой конкретной задачи. EPSP снабжен богатым набором аналитических операций над эшелонированными рядами Пуассона. На основе EPSP разработаны специальные библиотеки, содержащие процедуры наиболее важных для небесной механики математических функций и разложений типичных небесно-механических функций (Ivanova, 1997, 2001). Однако процессор отлаживался только на простых примерах. Поэтому требуется тщательная отладка его на реальной задаче проекта.

Анализ вековых эффектов в динамике системы Земля-Луна будет опираться на уникальный опыт почти полувекового изучения орбитального движения и движения относительно центра масс искусственных и естественных небесных объектов в ИПМ им. Келдыша РАН. В частности, в ИПМ им. Келдыша проводились интенсивные исследования приливной эволюции вращения небесных тел (В.В.Белецкий), изучалось вековые эффекты во вращательном движении планет с жидким ядром. Специалистами ИМП им. Келдыша разработаны эффективные методики анализа резонансных эффектов в динамике небесных тел ( Sidorenko, 1994,1997; Neishtadt, Sidorenko, 2004 ).

Аналитическое, качественное и численное моделирование вращения и физической либрации Луны имеет длительную историю плодотворного развития научных школ в Московском и Казанском университетах, в Институте Прикладной (Теоретической) Астрономии РАН, Санкт-Петербург, в Институте прикладной математики , ИКИ, ИТА, РАН, Москва и связанны с такими выдающимися именами как Е.П. Аксенов, В.И. Арнольд, В.В Белецкий, В.А. Брумберг, Г.Н. Дубошин, А.И. Нейштадт, Ш.Т. Хабибуллин и др.. Ученики и ученики учеников этих научных школ и составляют костяк научного коллектива.

^ 2. Геодинамика лунного ядра

Для того, чтобы объяснить наблюдаемые эффекты во вращении Луны: наличие свободных колебаний в присутствии относительно большой диссипации, необходимо, чтобы ядро было или полностью жидким, или между твердой мантией и твердым внутренним ядром имелась бы жидкая прослойка – внешнее жидкое ядро (Yoder, 1981).

Согласно модели внутреннего строения Луны (Stevenson and Yoder, 1981), давление на СМВ должно быть около 45 кбар, а температура около 1000oC. При таких условиях ядро не может быть чисто железным, так как в результате планетарного охлаждения, как предсказывает теория, оно должно бы полностью затвердеть (Stevenson et al., 1983). Затвердевание начинается от центра. Для того, чтобы ядро могло сохранить расплавленную оболочку, в модели постулируется небольшая концентрация серы. Наличие железа ускоряет процесс формирования квази-чистого железного твердого внутреннего ядра, в то время, как во внешней его части постепенно увеличивается концентрация всплывающей более легкой серы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнут эвтектический состав Fe-FeS, для которого характер затвердевания являются другим (Besson & Nicol, 1990). Эвтектическая композиция – это состояние, в котором встречаются и твердая и жидкая составляющая сплава одновременно. Из-за того, что внутреннее твердое ядро растет, а внешняя жидкая оболочка обогащается серой, точка затвердевания смещается до более низких температур, сохраняя таким образом внешнюю оболочку в расплавленном состоянии, несмотря на общее охлаждение Луны. Расчеты показывают, что 1% – 5% серы в ядре сохранит ядро от затвердевания на протяжении времени жизни Луны (Spohn et al, 2001). Так, для того, чтобы сохранить чистое железо в расплавленном состоянии, необходима температура 1600oC, в то время как точка плавления эвтектического состава Fe-FeS около 1000oC при соответствующем давлении (Fei et al, 1995, Boehler, 1996, Kuskov et al., 2002)

Наблюдаемая при ЛЛЛ диссипация может быть полностью объяснена наличием жидкого ядра, поэтому и делается вывод (Petrova et al., 2001, 2002), что в настоящее время ядро не достигло своей конечной стадии – твердого состояния. Относительные размеры внутреннего и внешнего ядер будут зависеть от начальной пропорции Fe/S и современной температуры ядра (Konrad, Spohn, 1997). Согласно расчетам (Stevenson,Yoder,1981) при массе серы в ядре от 4% до 13% по весу толщина жидкой оболочки составляет 65 – 180 км.

Гусевым и Петровой (2004) была рассчитана модель свободного (Эйлерова) вращения Луны, содержащей силикатную мантию и жидкое железное ядро с примесью серы (7% – 15 % по весу). Две моды свободных колебаний – Чандлеровы Колебания и Свободная Нутация Ядра – были получены при учете турбулентной диссипации в слое на границе ядро–мания (CMB) (Gusev, Kawano, Petrova, 2003, 2004, 2005).

^ 3. Селенодезия обратной стороны Луны:

Одним из возможных проявлений наличия ядра у Луны может служить факт конвективного движения в теле Луны, происходившего на ранних этапах ее эволюции. В этом случае мантийные плюмы могли законсервироваться в верхней коре Луны в виде положительных гравитационных аномалий и сформировать региональный лунный профиль и лик, объяснить дихотомию видимой и невидимой стороны Луны и несовпадение центра масс и центра фигуры Луны на 1.68 км.

Луна может служить хорошей экспериментальной базой для проверки моделей мантийного конвективного движения, поскольку проявление этих процессов в лунной коре более выражено и долгое время сохраняет свой первоначальный вид. Следует ожидать, что, если положительные гравитационные аномалии на обратной стороне Луны являются следами древних плюмов, то, поведение поверхностных слоев будет схожим с поведением рельефа в области Волго-Камского плюма на Земле. Анализ особенностей проявления лунных плюмов на поверхности будет опираться на 5-летный опыт работы в Казанской геофизической экспедиции по геотектонической технологии, включающей умение дешифрировать аэро-космические снимки и применяемой для поиска и изучения проявлений крупнейшего на Русской плите конвективного плюма в области между Волгой и Камой (Gusev, Petrova, 1998; 1999, 2000; 2002;2003).

В ГАИШ МГУ был создан Морфологический каталог 15000 лунных кратеров. В последние годы проведены исследования полярных районов Луны. В частности, проведены исследования топографии полушария, вмещающего гигантскую структуру бассейна Южный полюс – Эйткен (диаметр 3300 км), на основании опубликованных и собственных данных. Обнаружена особая структура депрессии со смещенными внутренними кольцами, что указывает на аномальные характеристики удара (и ударника), сформировавшего бассейн.

За плечами членов группы из Казанского университета и АОЭ стоит 30-летний опыт исследований Луны на основе материалов «Зонд», «Лунар-Орбитер» и «Аполлон». В их арсенале – точные методы фотограмметрии, применение на практике результатов предполетных испытаний съемочной техники, оригинальные способы совместной обработки орбитальных наблюдений Луны полученных в различных геометрических условиях съемки.

Методика «вейвлет-анализа» пробовалась на различных синтетических и практических задачах, результаты изложены в публикациях (Утёмов, Нургалиев 2003, 2005). Методика использовалась при исследовании глубинного строения коры и верхней мантии Волго-Уральского региона по данным грави-магниторазведки, при исследовании тонкой структуры гравитационного поля по данным высокоточной гравиразведки (Утёмов, Уткузов, 2003).


^ VII. Международное сотрудничество.

Сотрудничество казанских астрономов и геофизиков с японскими коллегами было начато 4 года назад, с момента первого визита Prof. N. Kawano на международную астрономическую конференцию Казанского университета в 2001 г. Затем оп посетил Казань в 2003 годы как приглашенный пленарный докладчик международного симпозиума КГУ, тогда и были определены конкретные планы сотрудничества по изучению либрации и внутреннего строения Луны в рамках проекта SELENE. Ответные визиты Dr. Гусева в Национальную астрономическую обсерваторию Японии в 2002 г. (2 мес.), в 2003 г. (2 недели), в 2004/05 гг. (1 год, Приглашенный Профессор) позволили существенно продвинуться на качественно новый уровень научного сотрудничества, получить интересные научные результаты, которые нашли отражение в восьми совместных публикациях в международных журналах и рецензируемых трудах международных научных конференций, и в одиннадцати совместных докладах на международных, японских и российских научных конференциях ( Int. Conf. "International collaboration in astronomy: actual state and prospective", May 25 - June 2, 2002, MSU, Moscow, Russia; Int. Conf. «Celestial Mechanics -2002: Results and Prospects». Sept.10 -14, 2002, St. Petersburg, Russia; JISC “New Geometry of Nature”, Aug 25 – Sept 5, 2003, Kazan Univ, Russia; 35rd COSPAR Assembly, 18-25 July 2004, Paris, France; Int. Sci. Conf. "ASTROKAZAN'2004", "Modern directions of astronomical evolution in Russia", Sept 21-25, 2004, Kazan Univ., Russia; Int. Sci. Conf. "KAZAN'Physics 1804-2004", Nov. 10-11 2004, Kazan Univ.,Russia; 2nd Int. Annual Sci.. Conf. “RISE”, Feb, 17-18, 2005, NAOJ, Mitaka, Japan; 36th LPSC, March 14-18, 2005, Houston, USA, 8th General Assembly of EAAS, June 1-6, 2005, MSU, Moscow, Russia; Near-Earth Astronomy’ 2005, Sept. 19-24, 2005, Kazan, Russia)


^ VIII. Список основных публикаций коллектива, наиболее близко относящихся к предлагаемому проекту

Белецкий В.В, Хентов А.А. 1995, Резонансные вращения небесных тел. Нижний Новгород. Нижегородский гуманитарный центр, pp. 350

Галимов Э.М., Куликов С.Д., Кремнев Р.С., Сурков Ю.А., Хаврошкин О.Б., 1999, Российский проект исследования Луны // Астрономический вестник. № 5.

Галимов Э.М., 2004 Состояние и перспективы исследования Луны и планет. Вестник РАН, том 74, № 12, с. 1059-1081

Галимов Э.М., 2004, О происхождении вещества Луны // Геохимия. № 7.

Barkin Yu., Gusev A., Petrova N., 2005, “Study of spin-orbit and inner dynamics of the Moon: lunar mission applications”. Advance of Space Research, v.34, p. 1-12

Barkin, Yu.V. (2004) Comparative rotational dynamics of the Moon, Mercury and Titan. Astronomical and Astrophysical Transactions, v. 23, Issue 5 (October 2004), pp.481-492.

Barkin, Y. V.; Ferrandiz, J.M. (2004) Resonant Rotation of Two-layer Moon and Mercury. AA(Sternberg Astronomical Institute, Moscow), AB (Alicante University, Spain). American Astronomical Society, DDA meeting (20 – 23 April, 2004, Cannes, France) #35, #05.01

Barkin, Yu.V.; Ferrandiz, J.M. (2004) Tidal elastic energy in planetary systems and its dynamic role. Astronomical and Astrophysical Transactions, v. 23, Issue 4, pp. 369-384.

Barkin, Yu., Gusev, A., Petrova, N., 2004. Modern investigation of spin-orbital and interior dynamics of the Moon. Proc. of Int.conf."Modern direction of astronomical evolution in Russia", Kazan University, Russia, Sept. 21-25 2004, Kazan Univ. Press, pp. 263-268.

Barkin Yu.V. 1978. About Cassini’s laws. Astron. J., v. 55, pp.113-122.

Barkin Yu.V. 1987. An analytical theory of the lunar rotational motion. Proc.Int. Symp. “Figure and Dynamics of Earth, Moon and Planets”. Monograph Series of VUGTK. Prague. p.657-677.

Galimov E.M., 2005, Redox evolution of the Earth caused by a multi-stage formation of its core

Earth and Planetary Science Letters.v. 233, 3-4 , pp. 263-276

Gudkova T.V, Zharkov V.N. 2002, The exploration of the lunar interior using torsional oscillations

Planetary and Space Science, v. 50, N.10-11 , pp. 1037-1048

Gusev A.V., Salangina O.A. 1995 Bifurcations of the gravitational capture at resonance rotation. Proc.of Int.conf."Dynamical systems and Chaos",Tokyo,World Science Publ.,v.2, p.418-421.

Gusev A. 1997. Gravitational capture to resonance rotation of the early Moon in GRG. Proc of IAU Colloquium N165, Poznan, Kluwer Acad.Publ., p. 215 - 220.

Gusev A., Petrova N, 1998, "Hot spots on the Russian craton and exogenetic manifestation of the Volga-Kama's plume", Annales Geophysicae, vol.16., suppl.III, p.42-43.

Gusev A., Petrova N, 1999, "Hot spots on the Russian Craton and Volga-Kama's plume". Proc. of Int. Conf. "GEOMPHYS IV", Kazan Univ. Press, , p.107-114.

Gusev A., Petrova N., 2000. "Tectonophysics of the Volga-Kama's plume". In Book: Monitoring of the geological environment: active endogen and exogenous processes. Kazan Univ.Press. p197-203.

Gusev A., Kitiashvili I. 2002. Nonlinear magnetoconvection in outer core of the Earth, Georesources, v. 2(5), p. 32-36.

Gusev A., Petrova N., Kawano N.: 2002, "FCN-period dependence on dynamical characteristics of a lunar core". IAA Transactions, Vol. 8, p.83-85.

Gusev A., Kitiashvili I. 2003. Spin-orbital evolution of the exoplanets. EAS Publ. Series, Vol. 6, p. 281-283.

Gusev A., Kawano N., Petrova N.: 2003. Gravitation Investigations on the SELENE mission and the existence of a lunar core. Astron. & Astroph. Trans., Vol. 22, 4-5, pp. 579-584.

Gusev A., Petrova N.: 2003. Heat flux from the lunar core. Proc. of Int. Conf. "New Geometry of Nature", Aug. 25–Sept. 5, 2003, Kazan Univ. Press. v. 3, pp. 88-93.

Gusev A., Kitiashvili I. 2004, Resonances in the exoplanetary systems and free-core nutation of pulsar PSR B1828-11. Journal of Dynamical and Control Systems, V.10, No. 1, pp. 120–122.

Gusev A., Kawano N., Petrova N., 2004. Modeling of lunar multiphase interior dissipation and perspective observation of fine effects at lunar rotation. Proc. of Int. conf. "Modern direction of astronomical evolution in Russia", Kazan University, Kazan Univ. Press, pp. 269-274.

Gusev A., Kawano N., Petrova N. 2005. Fine Phenomena of the lunar libration. 36th Lunar and Planetary Science Conference, March 14–18, 2005, League City, Texas, # 1447, pp.1-2

Gusev A., Kawano N., Petrova N. 2005, Investigation of Fine Phenomena of the Lunar Libration in Space Missions. Advance Space Research, v.35, pp 10 (in press)

Gusev A., Kawano N., 2005 Investigation of lunar interior in JSPS-RFFI cooperation. Proc. of 2nd Int. Annual Sci.. Conf. “RISE”, Feb, 17-18, 2005, Mitaka, CD, PPP, 40 viewgraph, 2.81 Mb.

Hanada H., Heki K., Iwata T., Ooe M., Matsumoto K., Araki H. and ILOM research group. 2000, Scientific goal of in-site lunar orientation measurement (ILOM), Proc. of Int. Conf. ”ISTS-2000”, Marioka, pp. 1609-1614

Hanada H., 2005 ILOM to an observatory on the Moon. Proc. of 2nd Int. Annual Sci.. Conf. “RISE”, Feb, 17-18, 2005, Mitaka, CD, PPP, 20 viewgraph,

^ Heki K., Hanada H., Iwata T., Ooe M., Matsumoto K., Araki H. and ILOM research group. In-site measurement of the physical libration and tidal deformation of the Moon, 2000 , Proc. of Int. Conf. ”ETS-2000”, Mizusawa, pp. 5

Ivanova T.V., 1995. “PSP: a new Poisson series processor” in: S. Ferraz-Mello, B. Morando and J.-E. Arlot (eds), Proc. of the IAU 172nd Symposium, Ephemerides and Astrometry of the Solar System, Paris, France. Kluwer Academic Publishers, pp.283-284.

Ivanova T,V., 2001, “A new Esheloned Poisson Series Processor (EPSP)”. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 80, pp.167-176

Kawano N., Hanada H., Tsubokawa T., Iwata T.: 2003. Research on lunar interior by Japanese explorer SELENE. Proc. of Int. Conf. "New Geometry of Nature", Aug 25 - Sept 5, 2003, Kazan Univ. Press. vol. 3, pp.114–119.

Krasinsky G.A.: 2002. Selenodynamical parameters from analysis of LLR observations of 1970-2001. Comm. of the IAA RAS, No. 148.

Krasinsky G.A., 2002, Dynamical history of the Earth-Moon system., Cel. Mech. and Dyn. Astron, v.84, pp. 27-55

Курбасова Г.С., Рыхлова Л.В. Свободные колебания параметров движения Земли в системе Земля-Луна. Астрон. журн. т.78. с.1. 2001

Kuskov O.L., Kronrad V.A., 1998, Constitution of the Moon, 5, Constraints on composition, density, temperature, and radius of a core, PEPI, 107, 285-306

Kuskov O.L., Kronrad V.A.: 2001, Core sizes and internal structure of Earth’s and Jupiter’s satellites, Icarus, v.151, pp.204-227.

Matsumoto K et al. 2005, Gravity recovery in SELENE. Proc. of 2nd Int. Annual Sci.. Conf. “RISE”, Feb, 17-18, 2005, Mitaka, CD, PPP, 18 viewgraph,

^ Neishtadt A. I. , Scheeres D. J., Sidorenko V. V., Vasiliev A. A.. , 2002, Evolution of Comet Nucleus Rotation. Icarus, v. 157, N 1, pp. 205-218

Neishtadt A.I., Sidorenko V.V. 2004, Wisdom system: dynamics in the adiabatic approximation. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. V. 90, pp. 307-330

Petrova N. 1996. Analytical extension of lunar libration tables. Earth, Moon and Planets, Vol. 73, No 1, p. 71-99.

Petrova N.: 1997. Lunar Libration Tables and Determination of Crater Coordinates. Proc of IAU Colloquium 165, Poznan, Kluwer Academic Publisher, p. 281-286.

Petrova N., Gusev A. 1999. "Free core nutation of the Moon", Proc. of Int. Conf. "Geom. of Phys. IV", Kazan, Kazan Univ.Press, pp. 276-282.

Petrova N., Gusev A.: 2001, "Modelling of some parameters of the lunar elliptical core on the basis of free core nutation of the Moon", Proc. of Int.Conf. "ASTROKAZAN'2001", Kazan, Kazan Univ.Press, p.265-270.

Petrova N, Gusev A.: 2001 "New Trends in the Development of the Lunar Physical Libration Theory". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. v. 80, 3/4, p. 215-225.

Petrova N., Gusev A., Heki K., Hanada H., Kawano N.: 2002, "Physical libration of the Moon: the results and the perspectives". IAA Transactions, Vol. 8, p.143-145.

Petrova A., Gusev A., Petrova N. 2003. Positive gravitation anomalies on the far side as a manifestation of early convection in the Moon. Proc.Int. Conf. "New Geometry of Nature", Aug 25 – Sept. 5, Kazan Univ. Press. v. 3, pp.150-155.

Petrova N., Kawano N., Gusev A,. 2004. SELENE-B: Numerical modelling of free modes libration of the three-layers Moon with outer liquid and inner rigid core. Proc. of Int conf."Modern direction of astronomical evolution in Russia", Kazan University, Russia, Sept. 21-25, 2004, Kazan Univ. Press, pp. 275-281.

Petrova N., Gusev A., 2005. Modeling of the Free Lunar Libration. 36th Lunar and Planetary Science Conference, March 14–18, 2005, League City, Texas, # 1448, pp.1-2

Ping J., Heki K., Matsumoto K., Tamura Y., 2003. A degree 180 spherical harmonic model for the lunar topography. Adv. Space Res., v.31, № 11, 2377-2382

Родионов Б.Н., Нефедьев А.А., Шпекин М.И. Изучение рельефа обратной стороны Луны по фотографиям КА "Зонд-8". 1976. Космические исследования, Т.14, No4, c.624-629.

Rizvanov N.G., Nefedjev Ju.A. 2005, Photographic observations of the Solar system bodies at the Engelhardt Astronomical Observatory. Astronomy and Astrophysics, v. 331, pp.6 (in press)

Saito Y., 2005 Thermal model of lunar interior. Proc. of 2nd Int. Annual Sci.. Conf. “RISE”, Feb, 17-18, 2005, Mitaka, CD, PPP, 23 viewgraph,

Sidorenko V.V. 1994. Cupture and escape from resonance in the dynamics of the rigid body in viscous medium. Journal Nonlinear Science. v.4, pp. 35-57

^ Sidorenko V.V. 1997. Evolution of the rotational motion of a planet with a liquid core. Proc. IAU Coll. 165 “Dynamics and Astrometry of Natural and Artificial Celestial Bodies”, Kluwer Academic Publisher , pp. 313-318

Sugano, T., Heki K., 2004, "Isostasy of the Moon from high-resolution gravity and topography data: Implication for its thermal history", Geophys. Res. Lett., v. 31, L24703, pp. 1-5.

Sugano, T., Heki K., 2004, "High resolution lunar gravity anomaly map from the lunar prospector line-of-sight acceleration data", Earth Planets Space, v.56, pp. 81-86

Утёмов Э.В., Нургалиев Д.К. 2003 «Естественные» вейвлет-преобразования в задачах гравиметрии. Proc.Int.Conf."New Geometry of Nature",Kazan Univ.Press. v.1, pp.374-383.

Утёмов Э.В., Уткузов Н.Р.2003 Исследование тонкой структуры гравитационного поля на основе вейвлет-преобразования данных высокоточной гравиразведки. Proc.Int. Conf. "New Geometry of Nature", Aug 25 – Sept. 5, 2003, Kazan Univ. Press. v.1, pp.384-387.

Утёмов Э.В. Способ учета направления вектора намагниченности при разложении аномального поля на «естественные» вейвлет-компоненты // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород: теория, практика и эксперимент: Материалы международного семинара. – Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2004, с.303-308.

Утёмов Э.В., Нургалиев Д.К. «Естественные» вейвлет-преобразования гравиметрических данных: теория и приложения // Физика Земли, 2005, №3, с. 1-8

Чикмачев В.И., Шевченко В.В. Модель рельефа южной полярной области Луны. Астроном. Вестник. Т. 33. № 1. 1999. 18 - 28.

Rodionova J.F., Dekhtyareva K.I., Khramchikhin A.A., Michael G.G., Ajukov S.V., Pugacheva S.G., Shevchenko V.V. Morphological catalogue of the craters of Mars. Eds V.V.Shevchenko and A.F.Chicarro. ESA/ESTEC, Noordwijk. 2000. 158 pp.

Литвин П.В., Родионова Ж.Ф., Шевченко В.В., Суетова И.А. Гипсометрические особенности бассейна «Южный полюс - Эйткен» на Луне. ^ Труды международной конференции «ИНТЕРКАРТО 8». Санкт-Петерберг, 2002, с. 411—414.

Shkuratov Yu. G., Stankevich D. G., Kaydash V. G., Omelchenko V. V., Pieters C. M., Pinet P. C., Chevrel S. D., Daydou Y. H., Foing B. H., Sodnik Z., Josset J.-L., Taylor L. A., Shevchenko V. V. Composition of the lunar surface as will be seen from SMART-1: A simulation using Clementine data. J. Geophys. Res. Vol. 108, No. E4, 5020-5032, 2003.

Chikmachev V.I., Pugacheva S.G., Shevchenko V.V. General structure of the lunar South Pole – Aitken basin and possible genesis of it. Lunar and Planetary Science XXXVI. 2005, N.1078.

Шевченко В.В..2002 Структура поверхности реголита Меркурия по дистанционным данным. Астрономический вестник. Т. 36, № 5, с. 387 – 394.

Шевченко В.В., Скобелева Т.П., Кварацхелия О.И. 2003 Спектрополяриметрический индекс зрелости лунного грунта. Астрономический вестник. Т. 37, № 3, с. 198 – 219.

Петров Д.В., Шкуратов Ю.Г., Станкевич Д.Г., Шевченко В.В., Козлова Е.А. 2003 Площадь холодных ловушек на поверхности Луны. Астроном. вестник. Т.37, № 4, с. 285 – 291.

Shevchenko V.V. 2004 Remote estimation of the structure of the surface layer of Mercury. Advances in Space research. V. 33. P. 2147-2151.

Rodionov B.N., Nefed'ev A.A., Shpekin M.I., Valeev S.G.,.Kiselev V.V. Relief of the Moon's reverse side according to Zond-8 photographs. Cosmic Research, 1977 т.14, p.548-552.

Шпекин М.И., 1983. Рельеф моря Восточного на Луне по данным обработки снимков КА "Зонд-6,-8". Диссертация на соискание уч. ст. канд. физ-мат. наук Казань, 1983, 142с.

Шпекин М.И. 1990 Выбор элементов лунного рельефа для точных селенодезических определений. Тезисы докладов 12-й советско-американской рабочей встречи по планетологии Москва, 1990,с.93-94.

Shpekin M.I. , Z.Mannanova, R.Ahunov. 1993 The Topography of the Lunar Basin South Pole-Aitken in the Apollo Crater Region. Vernadsky-Brown Microsymposium 18. Abs. of papers submitted to the 18 Russian-American Microsymposium on Planetology, Oct. 9-10, p.64-65.


^ IX. Список основных (не более 5) публикаций руководителей проекта в рецензируемых журналах за последние 5 лет


Barkin Yu., Gusev A., Petrova N., 2005, “Study of spin-orbit and inner dynamics of the Moon: lunar mission applications”. Advance of Space Research, v.34, p. 1-8

Barkin, Yu.V., 2004, Comparative rotational dynamics of the Moon, Mercury and Titan. Astronomical and Astrophysical Transactions, v. 23, Issue 5 (October 2004), pp.481-492.

Barkin, Yu.V.; Ferrandiz, J.M. 2004, Tidal elastic energy in planetary systems and its dynamic role. Astronomical and Astrophysical Transactions, v. 23, Issue 4, pp. 369-384.

Brumberg V.A., 2002, Relativistic celestial mechanics - 2002: results and prospects. IAA Transac-tions, v. 8, p.37-42

Galimov E.M., 2005, Redox evolution of the Earth caused by a multi-stage formation of its core

Earth and Planetary Science Letters.v. 233, 3-4 , pp. 263-276

Gudkova T.V, Zharkov V.N. 2002, The exploration of the lunar interior using torsional oscillations

Planetary and Space Science, v. 50, N.10-11 , pp. 1037-1048

Gusev A., Petrova N., Kawano N., 2002, "FCN-period dependence on dynamical characteristics of a lunar core". IAA Transactions, Vol. 8, p.83-85.

Gusev A., Kawano N., Petrova N. 2003. Gravitation Investigations on the SELENE mission and the existence of a lunar core. Astron. & Astroph. Trans., Vol. 22, 4-5, pp. 579-584.

Petrova N., Gusev A. 2001. New trends in the development of the lunar physical libration theory. Cel. Mech. and Dyn. Astron. v. 80 , N.3-4, pp. 215-225.

Petrova N., Gusev A., Heki K., Hanada H., Kawano N., 2002, "Physical libration of the Moon: the results and the perspectives". IAA Transactions, Vol. 8, p.143-145.

Шевченко В.В..2002 Структура поверхности реголита Меркурия по дистанционным данным. Астрономический вестник. Т. 36, № 5, с. 387 – 394.

Шевченко В.В., Скобелева Т.П., Кварацхелия О.И. 2003 Спектрополяриметрический индекс зрелости лунного грунта. Астрономический вестник. Т. 37, № 3, с. 198 – 219.


^ X. Перечень объектов интеллектуальной собственности, права на которые принадлежат заявителю и которые используются при выполнении работы.


1. Морфологический атлас Луны (В.В.Шевченко, ГАИШ, МГУ, Москва);

2. Таблицы физической либрации Луны (Петрова Н.К, КГУ, Казань);

3. Эшелонированный процессор EPSP (Иванова Т.В., ИПА РАН, Санкт-Петербург).

^ XI. Перечень оборудования и материалов, имеющихся у коллектива для проекта


ПК Pentium 200, RAM 32 Mbt, HDD 3,1 Gbt; ПК Pentium 700, RAM 128 Mbt, HDD 40 Gbt;

ПК Athlon 1800, 256 Mbt, HDD 20 Gbt;ПК Athlon 2500, 256 Mbt, Hdd 80 Gbt и др.;

Координатометры "Аскорекорд", "УИМ-21", …. В рамках международного сотрудни-чества японской стороной планируется предоставить Казанскому университету в 2006 г мощный новый компьютер (desk-top computer of NAOJ) для решения основных астрономичес-ких и геофизических задач.


^ XII. Организационно-научные и просветительские мероприятия


  1. Ежегодные научные отчеты; ежегодные российские лунные совещания и семинары на базе различных научных организаций с привлечением иностранных участников.

  2. Расширение и укрепление тесных научных контактов с международными научными организациями по лунной тематике: COSPAR, IAF, IAU, CODATA, ESA(EU), NASA, JPL (USA), JAXA (Japan), China, India; участие в международных конференциях и кратковременных научно-организационных стажировках.

  3. Создание федерального научного центра по исследованию Луны на базе АОЭ КГУ (Казань) с мощным компьютерным обеспечением и развитой инфраструктурой.

  4. Создание лунной комиссии (подкомиссии, подкомитета, совета) при Президенте РФ, Миннауки РФ, Роскосмос, РФФИ, РАН, АН РТ.

  5. Резервирование и распределение научных грантов по лунной тематике на целевой конкурсной основе по линии Администрации Президента РФ, Миннауки РФ, РФФИ, Роскосмос:10 грантов по 2 млн.на 2006-2007гг;15 грантов - по 3 млн. на 2008-2010 гг.

  6. Создание единого доступного банка научно-технических данных по Луне в рамках данного проекта, создание сайта проекта на русском и английском языках в рамках общемирового стандарта баз данных - “Виртуальная Луна - 2012+”,

  7. Издание научной энциклопедии “Луна - 2008+” и лунного ежегодника (2010 г.) в бумажном и электронном формате с целью научно-методического обеспечения практического освоения Луны.

  8. Создание активного, научно-познавательного, публичного 3D планетария “Освоение и Будущее Луны” (Казань, 2009г.)

  9. Активизация широкой научно-просветительской деятельности по тематике Луны в средствах массовой коммуникации РФ и международного сообщества.


Разработчики макет-проекта: А.Гусев, Н.Петрова (7.02.06 г., 20 стр.) при участии - Ю.Баркин, Т.Иванова, В.Сидоренко, М.Шпекин, Э.Утемов; …..




Скачать 417.1 Kb.
оставить комментарий
Дата16.10.2011
Размер417.1 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх