В течение 2007 г. в Научном были проведены эксперименты по наблюдению объектов на низких околокруговых орбитах (с периодом менее 225 мин), а также объектов на низких эллиптических орбитах при их прохождении в околоперигейной области. Целью экспериментов являлось подтверждение возможности решения с помощью оптических средств с малой апертурой при работе в режиме сопровождения следующих задач:

• наблюдение крупных ярких (с блеском не слабее 10^m) объектов, находящихся на орбитах высотой 300-400 км и, следовательно, движущихся со значительными угловыми скоростями, получение координатных измерений и оценка блеска
• наблюдение малоразмерных объектов на орбитах с различной высотой, оценка их блеска с точки зрения возможности регистрации при значительных угловых скоростях, получение координатных измерений
• отработка методов анализа ПЗС-кадров, содержащих изображения высокоподвижных объектов

Для проведения наблюдений использовался размещённый на территории Крымской астрофизической обсерватории телескоп РН-1 оптической схемы Рихтера-Слефогта-Теребижа (модель RST-220) с апертурой 22 см (см. рис. 1).

Телескоп наблюдал с ПЗС-камерой FLI IMG1001E с размером фоточувствительного кристалла 24.5х24.5 мм (1024х1024 пикселя с линейным размером 24 микрона). Данная камера позволяет обеспечить поле зрения 2.8°x2.8° и проницание до 15.5^m при времени экспозиции до 15-20 сек для объектов с небольшой угловой скоростью (при неподвижном телескопе) либо при наблюдении в режиме компенсации угловой скорости движения объекта (что возможно за счёт использования специально разработанной полностью автоматической монтировки).

В качестве тестовых объектов для проведения наблюдений были выбраны космические аппараты и объекты космического мусора, перечисленные в табл. 1.

Таблица 1. Тестовые низкоорбитальные объекты для проведения оптических наблюдений.

Объекты 29663, 29664, 29667 были отделены от орбитальной ступени "Индевор" МТКК Спейс-Шаттл (полёт STS-113) в рамках выполнения программы ANDE (ANDERR), входящей в свою очередь в программу военно-исследовательских экспериментов STP-H2.
29664 и 29667 - сферы диаметром 47.5 см и 43.75 см соответственно. Их внешний вид показан на рис. 2.
29663 - один из двух технологических фрагментов цилиндрической формы, образовавшийся в процессе развёртывания сфер 29664 и 29667. На рис 3. эти цилиндрические объекты показаны красным цветом.

Объекты 29746 и 30457 - фрагменты разрушения китайского КА FENGYUN 1C. Согласно официальным данным Стратегического командования США объект 29746 имеет средний поперечный размер около 25 см, а объект 30457 - около 26 см.

В таблице 2 приведены условия наблюдения выбранных тестовых объектов.

Таблица 2. Условия наблюдения тестовых низкоорбитальных объектов.

В ходе наблюдений тестовых объектов получены следующие основные результаты.

1. Фрагменты разрушения китайского КА FENGYUN 1C (29746 и 30457) наблюдались как объекты с сильно переменным блеском. На интервале времени, составляющем всего несколько секунд, блеск изменялся от 11-12 зв.величины до предельного порога чувствительности телескопа, проводившего наблюдения (15.2m), периодически становясь даже слабее этого порога, так что объекты не обнаруживались на полученных ПЗС-кадрах. На рис. 4 и рис. 5 приведены гистограммы распределения блеска объектов 29746 и 30457, полученные путём статистической обработки накопленных единичных измерений на всех прохождениях. По данным наблюдателей, на некоторых прохождениях объекты не были обнаружены совсем вследствие попадания области галактического экватора с очень плотным полем звёзд в поле зрения инструмента. Данное обстоятельство следует учитывать при планировании наблюдений таких объектов.

Необходимо подчеркнуть, что наблюдения проводились в режиме сопровождения с компенсацией угловой скорости движения объектов. Для этого использовались априорные данные об орбите.

Следует отметить, что наблюдения данных фрагментов проводились в диапазоне углов места 9.2°-83.1° на дальностях от 3090 км (при околозенитных прохождениях) до 7260 км (на малых углах места). Объекты подобного размера (25 см), как правило, не могут наблюдаться радиолокационными средствами на дальностях больше 2000-3000 км.

Внутренняя точность полученных измерений составила (СКО) порядка 3.3 угл. сек, что на дальности 3090 км соответствует в линейном эквиваленте порядка 50 м, а на дальности 7260 км - порядка 130 м. Такая точность сопоставима с потенциально достижимой точностью радиолокационных измерительных средств.

2. Объекты 29663, 29664 и 29667 в момент наблюдения находились на очень низких околокруговых орбитах высотой 300-330 км. Несмотря на сравнительно небольшие размеры, объекты были легко обнаружены, поскольку имели блеск 9.9^m-11.2^m.

Замечательно, что эти наблюдения не только выполнялись, но и самостоятельно планировались Василием Румянцевым и Вадимом Бирюковым.

[AD-SIZE]