Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт

Предварительные испытания широкопольного объектива в Научном


В августе и сентябре в Крымской лаборатории ГАИШ в Научном прошли предварительные испытания нового объектива с полем зрения 15 х 15 градусов (расчет оптической системы - В.Ю. Теребиж, изготовление - Г.В. Борисов). Разработка объектива длиной 280 мм с диаметром апертуры 125 мм и эквивалентным фокусным расстоянием 204 мм (угловой диаметр поля зрения 20 градусов, линейный размер поля зрения - 71 мм) для проекта ПулКОН была заказана летом 2007 г. Они предназначены для наблюдения космических объектов на высокоэллиптических и низких орбитах, а также получения "попутной" астрофизической информации по нестационарным оптическим транзиентам.

  

"Павильон", в котором устанавливался объектив для первых тестов (слева), внешний вид объектива с ПЗС-камерой (справа).

  

Геннадий Борисов возле своего очередного детища (слева) - объектив установлен на направляющие для наблюдений. Момент изготовления объектива (справа).

Испытания проходили с ПЗС-камерой FLI PL4301E (2000x2000, 24 микрона), приобретенной при поддержке ОАО МАК "Вымпел", с фильтром V. В первых тестах объектива принимал участие Владимир Куприянов (ГАО РАН), перед которым еще стояла задача создать алгоритм автоматизированной обработки таких больших ПЗС-кадров.

  

Первые ПЗС-кадры 125-мм объектива с ПЗС-камерой FLI PL4301E - с 1-с и 60-с экспозициями. Поле зрения 15х15 градусов.

Первые испытания проходили на неподвижных направляющих, выставленных в направлении полярной звезды, а затем - на геостационарную орбиту.

По оценкам Куприянова, "проницающая по трекам звезд оказалась порядка 12m в меридиане на дельта -7. По неподвижным объектам за 20 секунд экспозиции (оптимально для геостационаров - 10-15 с) получилось на пределе около 14m. Точность измерений получается всюду одинаковой, независимо от поля, из-за того, что редукционная модель хорошо описывает аберрации. Все ровно так же, как и для умеренных и малых полей - общая точность порядка 0.1-0.15 пиксела, из них поперечная (по дельта) - 0.05, продольная (альфа) вдвое хуже - 0.09. В секундах получается порядка 2.5. Лучше этого на практике можно добиться только делая очень короткую экспозиции, чтобы работать с точками. Попытка построить картинку аберраций сходу не удалась - из-за малой статистики и огромной дисторсии на краях. То, что построилось, впечатляет в плане порядка величины дисторсии (чуть ли не до угловой минуты на половине радиуса поля), но это не страшно, поскольку структура очень правильная, и дисторсия прекрасно убирается при редукции. Астрометрию можно делать во всем 15-градусном поле - проблемы пока только с очисткой кадра от звезд для автоматической обработки."

Во время второго этапа испытаний, объектив подвешивался на телескоп Цейсс-600 для пробных наблюдений космических объектов на низких орбитах.

    

125-мм объектив с ПЗС-камерой FLI PL4301E, подвешенный на телескоп Цейсс-600.

  

ПЗС-кадр, полученный при наблюдении низких спутников с экспозицией 0,5 с (слева), картина аберраций 125-мм объектива (справа).

Во время вторых тестов были получены измерения по 28 различным низкоорбитальным объектам. Со слов Куприянова - "Проницающая по звездам (они точечные, если не говорить об аберрациях по краям) для полусекундной экспозиции получилась по большинству кадров до 11m. Это - высоко над горизонтом, на дельта +60. При таком поле и проницающей звезд в избытке, больше тысячи на SNR 3, так что не имеет смысла делать экспозицию длиннее 0,5 с. Но вполне можно (и даже, наверное, нужно) и короче - даже за полсекунды объекты обычно заметно растягиваются, вероятно, 0,1-0,2 с было бы в самый раз. Объекты с прерывистыми треками не были обнаружены; а вот с изменением блеска за время экспозиции - были, хотя и совсем немного. С точки зрения автоматической обработки тут нужен совсем другой подход, чем для геостационаров. Особенно если экспозиция будет совсем короткой, и не только звезды, но и объекты будут точечными (или близкими к точечным). Придется отказаться от распознавания по форме трека и просто отслеживать то, что движется от кадра к кадру (т.е. классический вариант, как для обнаружения астероидов). Правда, при этом потеряются те объекты, которые видны только на одном-двух кадрах и убегают из поля за время считывания."

После этого была проведена переюстировка объектива и был получен гораздо более продвинутый результат - объектив удалось улучшить кардинально. При проведении пробных наблюдения с неподвижных направляющих все звезды по всему полю оказались практически без существенных аберраций (ореолов и хвостов нет), а проницающая выросла на одну величину.

  

Центральная часть ПЗС-кадров (направление на полярную звезду) - со старой версией объектива (слева) и после переюстировки (справа).

Фотография области неба 15° х 15° вокруг Полярной звезды получена с фильтром V, время экспозиции - 10 секунд, детектор - ПЗС-матрица FLI PL4301E форматом 2048 х 2048 пикселов размером 24 микрона (оригинал кадра может быть закачан отсюда).

Т.о. для проекта ПулКОН был разработан новый мощный инструмент с полем зрения 15 х 15 градусов и проницанием до 15m за 15-секундную экспозицию, который позволит наконец начать формирование третьей подсистемы НСИ АФН для наблюдения объектов на высокоэллиптических и низких орбитах. Первые два объектива планируется установить на монтировках EQ6Pro в обсерваториях Китаб и Уссурийск. А в 2009 году объективами будут дооснащены еще три обсерватории ПулКОН - в Тарихе, Тирасполе и Гиссаре. Также будет предпринята попытка изготовления установки для формирования оптического барьера - 4-5 объективов вместе на одной монтировке. Что позволит не только поддерживать каталог всех ярких высокоэллиптических объектов но и массово получать измерения по низкоорбитальным спутникам.

Игорь МОЛОТОВ
12 октября 2008.

Фото Геннадия БОРИСОВА и Игоря МОЛОТОВА

При перепечатке наличие гипертекстовой ссылки на сайт "ПулКОН" и "Низкочастотная РСДБ-сеть" обязательно.

Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт

[AD-SIZE] 


web counter