Международная научная конференция
"Наблюдение околоземных космических объектов"
Звенигород, 23-25 января 2007
Пулковская кооперация оптических наблюдателей. Первые два года проекта ПулКОН.
Молотов И.Е., Агапов В.М.,Титенко В.В.
ИПМ им. М.В. Келдыша РАН
ОАО «МАК Вымпел»
КМЗ им. Зверева
- Проблема космического мусора на ГСО
- О проекте ПулКОН
- Цели и задачи проведения наблюдений
- Перечень участвующих обсерваторий
- Этапы модернизации и развития
- Полученные результаты
- Планы на будущее
Распределение техногенных объектов по группам
Проблема высокоорбитальных объектов
- Значительное количество функционирующих КА (более половины всех функционирующих)
- Сложность обнаружения и сопровождения (каталогизированы > 1 м)
- Почти полное отсутствие достоверных данных о разрушениях и других событиях образования фрагментов
- За 1026 часов на Tenerife в 2001-2004 гг. было выполнено 2790 проводок неизвестных ГСО-объектов ярче 18,5 звездной величины, которые могут принадлежать 450-540 фрагментам (моделирование с «Мастер» в ESA и CoronaSpace)
- Анализ движения 456 пассивных ГСО-объектов с 1993 по 2003 выявил 1155 резких изменений в скоростях дрейфа ГСКО (исследования ГАО РАН)
Распределение по блеску ГСО-объектов, обнаруженных на Tenerife с января 2004 по август 2005.
Распределение событий изменения скорости дрейфа по долготе и времени в MJD (вычисления ГАО РАН).
Пространственное распределение некаталогизированных ГСО-объектов слабее 18,5 звездной величины, обнаруженных 1-м телескопом ESA на Tenerife («Мастер», ESA и CoronaSpace).
ГАО РАН и ИПМ РАН определен перечень 14 ГСО-объектов, которые вероятно разрушились.
ПулКОН. Проект кооперации оптических обсерваторий.
- получение объема измерений необходимого для каталогизации всех ярких ГСО-объектов и обнаружения статистически значимого количества фрагментов
- проведение скоординированных наблюдений в интересах решения научных и прикладных задач (гамма-всплески, астероиды и др.)
- привлечение финансов на модернизацию телескопов и поддержку проводимых наблюдений
Цели и задачи наблюдений космических объектов в 2005-2006 гг.
- Уточнение эфемерид объектов, выбранных в качестве целей российско-украинских РСДБ-локационных экспериментов
- Регулярные наблюдения высокоорбитальных объектов для наполнения специализированных баз данных и каталогов
- Отработка методов обнаружения и длительного сопровождения малоразмерных фрагментов космического мусора
- Наблюдения избранных космических объектов для уточнения их орбит по заявкам организаций и ведомств
+ обсерватория в Тарихе, Боливия (23 cm, 60 cm)
Международная научная кооперация оптических обсерваторий.
Первое собрание ПулКОН, авг. 2005, Пулково
Этапы большого пути
- 2002-3: проверка текущего состояния обсерваторий стран СНГ
- 2003-4: контакты с обсерваториями и проведение пробных наблюдений
- 2004 предложена концепция ПулКОН в рамках заявок на гранты Миннауки-INTAS
- 2005 первый этап модернизации и начало регулярной работы
- 2006 второй этап модернизации
Первый этап модернизации
Начало регулярных наблюдений
Пробные эксперименты 2005
Второй этап модернизации
Пробные эксперименты 2006
Планы на 2007
Перечень телескопов, вовлеченных в поект ПулКОН
| Пункт | Телескопы | Фотоприемник | FOV, m, 5 с |
|---|
| Пулково, ГАО РАН | 22-см RST-220 | 3k x 3k, 12 | 4.4° х 4.4°, 15 |
| 65-см рефрактор | 3k х 3k, 12 | 12 х 12, 16.5 |
| Научный, КрАО | 2.6 м ЗТШ | 1k х 1k, 24 | 8.4’ х 8.4’, 21 |
| Цейсс-600 | 1k х 1k, 24 | 18’ x 18’, 17.5 |
| 64-см AT-64 | 4k х 4k, 9 | 2.3° х 2.3°, 18 |
| Симеиз, КрАО | Цейсс-600 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’, 17.5 |
| Зеленчук, САО РАН | Цейсс-1000 | 4k x 2k, 15 | 15’x 7.5’, 19.5 |
| Цейсс-600 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’, 17,5 |
| Уссурийск, УАФО | Цейс-400 | 3k х 2k, 9 | 35’ x 25’, 14.5 |
| 22-см SRT-220 | 3k x 3k, 12 | 4.4° х 4.4°, 15 |
| 50-см SRT-500 | 4k x 4k, 9 | 2° x 2°, 18 |
| Майданак, АИ УАН | Цейс-600 | 1k х 1k, 24 | 11.5’x11.5’, 17.5 |
| 1.5 АЗТ-22 | 4k x 4k, 15 | 16’ x 16’, 20 |
| Цейс-600 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’, 17,5 |
| Китаб, АИ УАН | Цейсс-400 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’, 14.5 |
| 22-cм RST-220 | 1k x 1k, 24 | 4.4° х 4.4°, 15 |
| Маяки, ОАО | 60-см РК-600 | 1k х 1k, 24 | 1° х 1°,17 |
| Терскол | 80-см К-800 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’ |
| Тариха, БНА | 23-см астрограф | 1k х 1k, 24 | 35’ x 35’, 14.5 |
| Цейсс-600 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’, 17.5 |
| 22-cм SR-220 | 1k x 1k, 24 | 4.4° х 4.4°, 15 |
| Чугуев, АО ХНУ | 70-cм АЗТ-8 | 1k x 1k, 15 | 30’x 30’, 17.5 |
| Тирасполь, ПГУ | 22-см SR-220 | 1,6k x 1,2k, 7,4 | 1,25° x 1° |
| Абастумани, ААО | Цейс-400 | 3к х 2к, 9 | 35’ x 25’, 14.5 |
| 70-cм Максутов | 4k х 4k, 9 | 1.5° х 1.5° , 18 |
| Гиссар, ИА АН РТ | 70-cм АЗТ-8 | 1k х 1k, 24 | 30’ x 30’, 18 |
Третий пробный обзор на RST-220 в Научном с полем зрения 2,8х2,8 градусов
9 ноября за 2 часа была 5 раз отснята область 525 кв. градусов (17,5 град х 20 град). Обнаружено 52 ГСКО из 60-ти (8 объектов имели слабый или переменный блеск), а также 6 ВЭКО и 2 не идентифицированных объекта. Фазовый угол 80-95 град
Распределение по блеску более 300 полученных измерений
Распределения невязок измерений по склонению (слева) и прямому восхождению (справа).
Количество измерений от ПН за 2006 г.
| Название | Серии КО | Ночи | Изм. | обзоры/фрагменты |
|---|
| Пулково | 673 | 56 | 5394 | да / да |
| Научный | 939 | 134 | 17574 | да/ да |
| Уссурийск | 810 | 111 | 4904 | да/ да |
| Майданак | 218 | 82 | 2603 | да / да |
| Маяки | 283 | 47 | 7026 | да / да |
| Абастумани | 245 | 43 | 3410 | нет / нет |
| Боливия | 335 | 18 | 4045 | да/да |
| Н. Архыз | 1016 | 126 | 8148 | нет / нет |
| Монды | 871 | 107 | 7789 | нет / да |
| ИНАСАН | 272 | 23 | 1681 | нет/ да |
Количество измерений по фрагментам по ноябрь 2006 г.
| Обсерватория, телескоп | Количество измерений по годам | Открытые фрагменты |
|---|
| 2004 | 2005 | 2006 | Всего |
| Научный, AT-64, ЗТШ, Цейс-600 | 1240 | 6304 | 9411 | 16955 | 80 |
| Mонды, Цейсс-600 | 0 | 229 | 80 | 309 | 2 |
| Майданак, Цейсс-600 | 0 | 150 | 1772 | 1922 | 3 |
| Зеленчук-САО, Цейсс-1000 | 0 | 258 | 533 | 791 | 0 |
| Космотен, Цейсс-600 | 0 | 0 | 11 | 11 | 0 |
| Маяки, РК-600 | 0 | 0 | 815 | 815 | 9 |
| Eвпатория, АЗТ-8 | 0 | 0 | 412 | 412 | 1 |
| Тариха, Цейсс-600 | 0 | 0 | 62 | 62 | 0 |
| Симеиз, Цейсс-1000 | 0 | 0 | 59 | 59 | 1 |
| Tерскол, Цейс-2000 | 0 | 0 | 475 | 475 | 1 |
| Уссурийск, Цейсс-400 | 0 | 0 | 8 | 8 | 0 |
| Teнерифе, Цейс-1000 | 0 | 624 | 1406 | 2068 | 34 |
| Циммервальд, ZIMLAT1000 | 0 | 597 | 664 | 1261 | 3 |
| Кипр, 40 см MEADE | 0 | 12 | 0 | 12 | 0 |
| Всего | 1240 | 8174 | 15708 | 25122 | 134 |
Результаты работ за 2005-2006 гг.
- Сформирована новая научная оптическая кооперация, которая проводит регулярные наблюдения спутников и космического мусора
- Оплачено 16 ПЗС-матриц (установлено 9 штук), изготовлено 5 новых телескопов
- Создан академический центр сбора и обработки информации о КО
- Организованы группы технической поддержки, планирования наблюдений и анализа результатов
- Решены вопросы автоматической обработки ПЗС-кадров со штрихами звезд и точной привязки времени измерений
- Получено 100 тысяч измерений на дуге ГСО в 341градус (средняя точность измерений лучше 1 секунды дуги)
- Начато реальное сотрудничество с европейскими обсерваториям и ESA
- Орбиты 103 ярких ГСО-объектов вошли в каталог ESOC за 2006 г.
- Отработаны методы обнаружения и сопровождения малоразмерных ГСО-фрагментов
- Обнаружено 170 высокоорбитальных фрагментов с блеском 15-20,5 зв.вел., получено более 25 тысяч измерений, несколько десятков фрагментов сопровождаются на длительных интервалах
- Подтверждено существование облаков фрагментов и объектов с огромным отношением площади к массе
Выбор поисковых площадок в областях «сгущения» траекторий ГСО-объектов в окрестности узловых точек и «сгущения» орбит фрагментов от предположительно разрушившихся ГСО-объектов.
Траектория объекта 67066G Transtage и модельных фрагментов его разрушения в геоцентрических координатах RA/Decl (розовая линия – Transtage, синие линии – фрагменты).
Подспутниковые точки фрагментов в момент их обнаружения.
Распределение среднего блеска для 167 фрагментов
Распределение отношения площади к массе для 83 фрагментов
Распределение плоскостей орбит для 170 фрагментов
Распределение высоты апогея и перигея для 138 фрагментов
Длительность сопровождения некоторых фрагментов (состояние на июль 2006 г) в сутках (5-й столбец)
| Номер | Обсерватория | Звездная вел. | Площ/мас | Сопровождение | Происхождение |
| 90003 | КрАО | 16 | 2.6 | 84 | 03432/68081E |
| 90004 | КрАО | 16.3 | 1.0 | 119 | |
| 90005 | КрАО | 16.6 | 0.7 | 568 | 11561/79087A |
| 90006 | КрАО | 16.5 | 0.015 | 472 | 10365/77092A |
| 90008 | КрАО | 16.2 | 0.013 | 542 | 10365/77092A |
| 90009 | КрАО | 16.6 | 0.01 | 479 | 11561/79087A |
| 90014 | КрАО | 16.0 | 0.2 | 266 | 10365/77092A |
| 90016 | КрАО | 16.8 | 2.3 | 84 | |
| 90019 | КрАО | 17.2 | 0.5 | 115 | 11561/79087A |
| 90022 | КрАО | 16.9 | 0.25 | 64 | 11561/79087A |
| 43007 | Tenerife | 17.5 | 1.5 | 475 | 10002/77034C |
| 43019 | Tenerife | 17.7 | 1.3 | 121 | 03432/68081E |
| 43021 | Tenerife | 17.3 | | 67 | |
| 43022 | Tenerife | 17.0 | | 194 | |
| 43026 | Tenerife | 17.7 | 4.8 | 121 | |
| 43032 | Tenerife | 17.3 | 1.1 | 143 | |
| 43033 | Tenerife | 16.5 | 3.8 | 90 | |
| 43039 | Tenerife | 14.9 | 3.0 | 66 | |
| 43101 | Tenerife | 16.3 | 0.03 | 142 | 28912/05049B |
Количество проходов избранных фрагментов через контролируемую зону спутника в точке стояния 76 в.д.
| Фрагмент | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. |
| 90003 | 1 | 2 | 1 |
| 90004 | 2 | 3 | 1 |
| 90005 | - | 1 | - |
| 90006 | 5 | - | 4 |
| 90007 | 2 | 2 | - |
| 90008 | 10 | - | 4 |
| 90009 | 2 | - | 1 |
| 90010 | - | - | - |
| 90011 | 8 | - | 8 |
| 90015 | - | - | - |
| 90016 | - | - | - |
| 90019 | 2 | 1 | - |
| 90020 | - | - | - |
| 90021 | 1 | - | - |
| 90022 | - | - | - |
| 90023 | - | - | - |
| 90025 | - | 1 | - |
| 90026 | - | - | - |
| 90031 | 6 | 6 | 7 |
Примеры баллистической эволюции фрагментов с большим отношением площади к массе
Планы на будущее
- Выполнение третьего этапа модернизации
- Организация 3-х наблюдательных подсистем:
- сеть из 6 поисково-обзорных 22-см телескопов (каталогизация всех ГСО-объектов крупнее 1 м)
- кооперация телескопов для наблюдений объектов 16-18 зв.вел. (АТ-64, RST-500, РК-600 + модернизированные Цейсы-600, и АЗТ-8)
- содружество телескопов 1 м – 2,6 м для исследований объектов 19-21 зв.вел.
- Начало регулярных наблюдений высокоэллиптических объектов
- Пробные наблюдения низкоорбитальных объектов в интересах уточнения прогноза опасных сближений
19 февраля 2007
Доклад публикуется с разрешения авторов
|
