Научные направления кафедры небесной механики,
        астрометрии и гравиметрии

            Динамика естественных спутников планет   (Емельянов Н.В.)

        Аналитические теории движения спутников. Движение спутника несферичной планеты. Влияние притяжения других спутников и планет. Уточнение параметров движения спутников на основе новых на­земных и космических наблюдений. Эфемериды спутников. Эволюция орбит спутников планет. Разработка новых методов наземных наблюдений ес­тественных спутников планет на основе небесномеханического моделирования их взаимных покрытий и затмений.

            Астрометрия и изучение вращения Земли (Жаров В.Е.)

     Астрометрия - наука об определении векторов положений и скоростей небесных тел. Эти сведения - главные в определении следующих характеристик любого небесного тела: движение, масса, светимость, возраст, принадлежность к определённым популяциям и т.д. Различают фундаментальную астрометрию и практическую. Задачей фундаментальной астрометрии является установление стандартной небесной системы координат. Задача практической астрометрии - определить векторы положения и скорости любых небесных тел в стандартной системе. Для этого разрабатываются специальные методы наблюдений и вычислений. Наблюдения проводятся с использованием космических аппаратов, небольших телескопов с ПЗС-фотоприёмниками, больших телескопов, радиоинтерферометров со сверхдлинной базой и др.
     На кафедре ведётся работа по следующим темам: космическая астрометрия в оптическом и радиодиапазоне (участие в разработке проектов), наблюдения тел Солнечной системы и совершенствование методов таких наблюдений, совершенствование каталогов слабых звёзд (на основе наблюдений на телескопе Шмидта), теоретическое изучение наблюдательных проявлений явления микролинзирования.
     Также на кафедре проводятся исследования нутаций и неравномерности вращения Земли методом радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ), моделирование влияния атмосферы и неоднородного внутреннего строения Земли на эти явления и т.д.

            Теория потенциала и притяжения небесных тел (Кондратьев Б.П.)

      Теория потенциала – наиболее развитая в математическом отношении дисциплина о гравитационных и электростатических полях тел. Математические методы этой теории универсальны и широко применяются в физике и астрономии. Вся современная небесная механика использует методы, разработанные в теории потенциала. Эта дисциплина необходима для изучения движения любых небесных тел: от искусственных спутников и космических аппаратов, планет и спутников вокруг планет – до звезд в галактиках и галактик в скоплениях. На основе теории потенциала изучается строение и фигуры равновесия Земли и Луны, экзопланет, звезд и галактик.
     На кафедре ведется большая исследовательская работа по разработке методов для описания гравитационных полей всех известных классов небесных тел. Важное прикладное значение имеет изучение гравитационных полей слоисто-неоднородных эллипсоидов, дисков и колец, а также потенциалов тора. Особое внимание уделяется созданию новых методов в теории потенциала. Среди них - теория эквигравитирующих элементов, позволяющая решать сложные задачи.

            Фигуры равновесия небесных тел (Кондратьев Б.П.)

      Теория фигур равновесия небесных тел возникла из попыток узнать и объяснить форму Земли. С открытием закона Всемирного тяготения стало ясно, что с его помощью можно изучать не только движение небесных тел, но и саму их форму. Классическая теория фигур равновесия изучает формы, которую принимает вращающаяся гравитирующая жидкость при отсутствии внешних сил.
     Современной и более сложной является теория фигур равновесия небесных тел, опирающаяся не только на уравнения гидродинамики, но и на уравнения деформируемого тела. Ныне теория фигур равновесия – важный раздел астрофизики и небесной механики. В истории её прослеживается цепочка великих имен от Кеплера и Ньютона до Лапласа и А.М. Ляпунова. Имеет большое прикладное значение.
     На кафедре изучаются нелинейные колебания и фигуры равновесия вращающихся гравитирующих жидких масс с внутренними течениями. Эти методы дополняют и расширяют результаты Дирихле, Римана, Пуанкаре и Чандрасекара. Разработаны новые методы, описывающие строение и эволюцию каменно-ледяных спутников планет. Исследуется физическая либрация Луны и проблема смещения её центра масс. Изучаются также фигуры равновесия с анизотропным давлением, являющиеся моделями звездных скоплений и галактик. Дано полное решение сложной проблемы фазовых моделей галактик с квадратичным потенциалом.