Comet nucleus is a solid body consisting of dark dust grains and ice. Cometary volatiles sublimate from subsurface layer by solar heating, leaving behind large dust grains on the surface. Eventually, the appearance could turn into asteroidal rather than cometary. It is, therefore, expected that there would be "dormant comets" in the list of known asteroids. Our research group has undertaken the research on the population of dormant comets. We applied a brand-new asteroidal catalog compiled from data garnered by three infrared astronomical observatories, AKARI, IRAS and WISE. We extracted objects which have comet-like orbits on the basis of their orbital properties (Tisserand parameters with respect to Jupiter, TJ, and aphelion distance, Q). We found that (1) there are a considerable number (>100) of asteroids in comet-like orbits, and (2) 80% of them have low albedo consistent with comets. This result suggest that these low albedo objects could be dormant comets. One unanticipated finding is that 20% of asteroids in comet-like orbit have high albedo similar to S-type asteroids. It is difficult to explain the population of S-type asteroids in comet-like orbits by the classical mechanics theory. We further found that these high-albedo objects are small (D < 2 km) bodies distributed in near-Earth space. We suggest that such high-albedo, small, near-Earth asteroids are susceptible to Yarkovsky effect and injected into comet-like orbits.
Laser ablation propulsion(LAP) is the method to create impulse by laser ablation. It can be used to deorbit the space debris(SD), as its long-range property and versatility on any material. In this paper, we find out several requirements of the LAP system(LAPS) to deorbit the SD by simple numerical calculations of the SD orbit and laser beam flux. As a result, minimum operable altitude angle turned out to be a crucial variable to the LAPS. Moreover, if minimum operable altitude angle is 10°, and if the minimum distance between the LAPS and the SD is below 450 km, 1 m/s2 is sufficient to deorbit the SD by once. With 18 kJ/3 ns pulsed laser and cube shaped 100 kg SD, 1 m/s2 acceleration can be achieved by increasing the pulse repetition rate over 34~53 Hz, depending on the size of the SD. This capability could compare with the conceptual design of the Japan Establishment for a Power-laser Community Harvest(J-EPoCH) facility, which include 8 kJ, 5 PW@100 Hz laser.
Based on the full optimized molecular geometric structures at B3LYP/cc-pvtz method, a new designed compound, 4,6,8-trinitro-4,5,7,8-tetrahydro-6H-furazano[3,4-f ]-1,3,5-triazepine was investigated in order to look for high energy density compounds (HEDCs). The analysis of the molecular structure indicates that the seven-membered ring adopts chair conformation and there exist intramolecular hydrogen bond interactions. IR spectrum and heat of formation (HOF) were predicted. The detonation velocity and pressure were evaluated by using Kamlet-Jacobs equations based on the theoretical density and condensed HOF. The bond dissociation energies and bond orders for the weakest bonds were analyzed to investigate the thermal stability of the title compound. The results show that $N_1-N_6$ bond is the trigger bond. The crystal structure obtained by molecular mechanics belongs to $Pna2_1$ space group, with lattice parameters Z = 4, a = 15.3023 ${\AA}$, b = 5.7882 ${\AA}$, c = 11.0471 ${\AA}$, ${\rho}=2.06gcm^{-3}$. In addition, the analysis of frontier molecular orbital shows the title compound has good stability and high chemical hardness.
The distance distribution in our planetary system has been a controversial matter. Two kinds of important issues on Titius-Bode's relation have been discussed up to now: one is if there is a simple mathematical relation between distances of natural bodies orbiting a central body, and the other is if there is any physical basis for such a relation. We have examined, by applying it to exo-planetary systems, whether Titius-Bode's relation is exclusively applicable to our solar system. We study, with the $X^2$ test, the distribution of period ratios of two planets in multiple planet systems by comparing it with that derived from not only Titius-Bode's relation but also other forms of it. The $X^2$ value between the distribution of the orbital period derived from Titius-Bode's relation and that observed in our Solar system is 12.28 (dof=18) with high probability, i.e., 83.3 %. The value of $X^2$ and probability resulted from Titius-Bode's relation and observed exo-planetary systems are 21.38 (dof=26) and 72.2 %, respectively. Modified forms we adopted seem also to agree with the planetary system as favorably as Titius-Bode's relation does. As a result, one cannot rule out the possibility that the distribution of the ratio of orbiting periods in multiple planet systems is consistent with that derived from Titius-Bode's relation. Having speculated Titius-Bode's relation could be valid in exo-planetary systems, we tentatively conclude it is unlikely that Titius-Bode's relation explains the distance distribution in our planetary system due to chance. Finally, we point out implications of our finding.
본 논문에서는 태양동기성 유지 및 지상궤적 반복이 요구되는 위성의 궤도 설계 방법에 대한 연구를 수행하였다. 특히, 위성 궤도 해석 및 공학 문제에서 빈번하게 사용되는 상용소프트웨어 (STK, MATLAB)를 활용한 "비선형 시뮬레이션 기반 수치 최적화" 기법을 제안하고자 한다. 설계 과정에서 위성에 미치는 다양한 교란력을 고려함으로써, 태양 동기성과 지상궤적 반복과 같은 임무 요구 사항을 더 정확하게 만족할 뿐만 아니라, 위성 지방시 변화 최소화, 특정 지상국과 접촉 시간 최대화와 같이 실제 위성 운용시 현실적으로 요구되는 사항을 설계에 반영할 수 있다. 저궤도 태양동기궤도 위성을 대상으로 설계 예제를 제시하였고, 본 연구의 타당성을 검증하였다.
팔라듐(0, II)-포스핀계 착물을 촉매로 하여 crotonic acid, methacrylic acid 및 3-butenoic acid 같은 불포화가크복실산의 카르보닐화 고리반응에서 생성가능한 물질의 구조를 확인하고, 그 반응메카니즘을 MM2 와 EHMO 계산에 의해서 추정하였다. 이 반응은 ${\pi}$ -착물을 거쳐 금속 함유 고리화합물을 만든 다음 산화성 첨가반응과 환원성 제거반응이 일어나 진행된다. ${\pi}$ -착물을 안정화시키는 crotonic acid, methacrylic acid 등은 카르보닐화 고리반응이 진행되지 않고, 3-butenoic acid는 무수카르복실산 유도체로서 glutaric anhydride와 3-methylsuccinic anhydride 및 이중결합이 자리옮김된 crotonic acid가 얻어졌다.
Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid(A 그룹), 또는 3-butenoic acid 4-pentenoic acid(B group) 등이 배위된 bis(trimethylphosphine) 팔라듐(O) 착물에서 ${\pi}$-및 metallacycle의 안정한 구조와 반응성을 분자역학법과 확장분자궤도함수법으로 조사하였다. 올레핀의 HOMO 및 LUMO 계수가 큰 A 그룹 리간드는 ${\pi}$-착물이 안정화되고, LUMO 계수가 상대적으로 적은 B 그룹 리간드는 금속함유고리화합물이 안정하였으며, 특히, 3-butenoic acid에서는 6원고리 화합물보다 메틸기를 갖는 5원고리 화합물이 더 안정함을 알 수 있었다.
본 연구는 Newton의 의 핵심으로 일컬어지는 역제곱 법칙의 증명을 기하학적 극한과 관련하여 분석하고, 이를 수학교육에 활용하는 방안과 관련한 교육적 시사점을 제공하고자 하였다. Newton은 무한소에 대한 논쟁을 의식하여 전통적인 Euclid의 기하 방식으로 역학 문제를 해결하였다. Newton은 힘, 시간, 관성 궤도 이탈 정도 등을 기하 선분으로 표현함으로써 역학을 기하의 차원에 포함시키는 결과를 이뤄냈다. Newton은 특히 포물선 근사, 다각형 근사, 선분의 비의 극한이라는 기하학적 극한을 도입함으로써 Euclid 기하를 역학을 아우르는 새로운 차원으로 발전시킬 수 있었다. 이러한 분석을 바탕으로 Newton의 기하학적 극한을 수학의 유용성을 보여주는 도구로 활용, 곡선면적은 정적분이라는 통념을 깨는 수단으로 활용할 것을 제안하였다. 더불어 학교수학에서 기하학적 극한의 바람직한 활용을 돕기 위해서는 미시 세계에서의 동등성 확대 강조, 발견술로서 활용하게끔 유도하는 질문 활용, 미시 세계에서 선분의 동등성 파악에는 비의 접근이 유용하다는 인식을 돕는 과정이 필요할 것이라는 교육적 시사점을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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