Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт


Глобальная сеть оптических телескопов НСОИ АФН, результаты и перспективы

И.Е. Молотов, В.М. Агапов, В.В. Румянцев, В.В. Бирюков, М.А. Ибрагимов, Е.А. Литвиненко, Р. Сальес, О.Н. Гребецкая, Г.И. Корниенко, А.В. Ерофеева, Ю.Н. Круглый, А.М. Выхристенко, В.В. Куприянов, И.С. Гусева, Н.Н. Борисова, Т.Р. Ирсмамбетова, Р.Я. Инасаридзе, Н.Х. Миникулов, М.И.Гулямов, Е.К. Губин, А.Л. Рыбак, А.Д. Ерофеев

Материалы доклада,
представленного на Международной конференции
"Астрономия и астрофизика начала ХХI века",
1-5 июля 2008 г., Москва

Abstract

В 2004-2007 гг. была создана международная сеть оптических телескопов НСОИ АФН, перекрывающая все долготы вокруг земного шара. В состав сети входят 10 обсерваторий и наблюдательных пунктов и еще с 14 осуществляется сотрудничество или проводятся подготовительные работы. С целью их переоснащения изготовлено 14 оптических инструментов апертурой от 12,5 до 80 см и приобретено 25 современных ПЗС-камер. Основной задачей сети является наблюдение космических объектов техногенного происхождения. Впервые в отечественной истории измерения по объектам космического мусора получаются вдоль всей геостационарной орбиты. Полученные результаты накапливаются и обобщаются в Баллистическом центре ИПМ им. М.В. Келдыша РАН и открыты для научного анализа - уже собрано порядка 650000 измерений по почти 2000 высокоорбитальным объектам, включая около 600 новых объектов, открытых средствами НСОИ АФН. Получено подтверждение существования уникальных объектов с таким большим отношением площади к массе, что влияние светового давления приводит к существенной эволюции их орбит и делает невозможным прогноз эфемерид дольше, чем на несколько ночей. Количество обнаруженных объектов так велико, что требуется пересмотр существующих моделей динамического распределения космического мусора в околоземном пространстве. Также проводятся наблюдения сближающихся с Землей астероидов - в поддержку экспериментов по РСДБ-локации и фотометрические кампании. Планируется, что с 2009 г. такие работы станут систематическими.

Научная сеть оптических инструментов для астрометрических и фотометрических измерений (НСОИ АФН)
Структура НСОИ АФН:

  • центр планирования наблюдений, сбора и обработки измерений и ведения динамического архива космических объектов в ИПМ им. М.В.Келдыша РАН;
  • сеть оптических обсерваторий:
    • поисково-обзорная подсистема для ярких (не слабее 15- 16 звёздной величины) объектов в области ГСО;
    • подсистема обнаружения и сопровождения фрагментов космического мусора на высоких орбитах;
    • подсистема для наблюдения ярких (не слабее 15-16 звёздной величины) объектов на высокоэллиптических и низких орбитах
  • группа анализа данных и оценки динамики популяции объектов космического мусора на протяжённых интервалах времени в ИПМ им. М.В.Келдыша РАН;
  • группа технической и программной поддержки в ГАО РАН;
  • группа производства оптических телескопов и автоматизированных монтировок;
  • группа планирования работ по развитию Сети в ИПМ им. М.В.Келдыша РАН и ОАО "МАК "Вымпел";
  • группа отработки технологий наблюдения в КрАО
Цели проводимых исследований космического мусора:

  • определение фактической населённости орбит
  • совершенствование используемых моделей движения
  • определение вероятных источников образования обнаруженных объектов
  • верификация существующих моделей распределения космического мусора
  • оценка опасности, которую представляют фрагменты для КА на высоких орбитах в настоящем и будущем
  • отработка технологий изучения объектов космического мусора на различных орбитах с помощью оптических инструментов

1. Поисково-обзорная подсистема для ярких (не слабее 15- 16 звёздной величины) объектов в области ГСО состоит из десяти 22-см телескопов с полем зрения 4°х4°; за ночь каждый такой телескоп производит до 4000 измерений по 500 объектам на ГСО и ВЭО с блеском до 15.5m

2. Подсистема обнаружения и сопровождения фрагментов космического мусора на высоких орбитах объединяет телескопы размером от 50-см до 2,6-м.

3. Подсистема для наблюдения объектов на высокоэллиптических и низких орбитах включает широкоугольные 12,5-см объективы с полем зрения 15°х15° и 40-см-50-см телескопы на специально разработанных "быстрых" монтировках.

Задачи проводимых исследований космического мусора:

  • обнаружение и длительное сопровождение как можно большего количества неизвестных до настоящего времени слабых (и, в первом приближении, малоразмерных) объектов на высоких орбитах
  • формирование "непрерывного" орбитального архива для наблюдаемых объектов
  • исследование баллистической эволюции обнаруженных новых объектов и её соответствия используемым моделям
  • изучение физических свойств наблюдаемых объектов
  • анализ орбитальной эволюции и выявление возможных опасных ситуаций
  • анализ вероятных источников образования объектов, моделирование обстоятельств образования объектов
  • анализ фактического распределения управляемых и неуправляемых объектов в области ГСО
  • изучение особенностей движения активных КА, управляемых разными операторами, но размещёнными в окрестности одной и той же точки на ГСО
  • разработка стандартов представления и распространения различных данных об орбитальной обстановке
На начало 2008 г. НСОИ АФН имеет возможность:

  • Глобального контроля всей дуги ГСО по долготе (0°-360°) и наклонению (0°-20°)
  • Выборочного контроля объектов на ВЭО типа "Молния" и геопереходных орбитах
  • Автономного обнаружения и регулярного контроля малоразмерных (0.2-1 м) объектов на ГСО и ВЭО с блеском до 20 зв. величины
  • Получения измерений высокой точности (ошибка измерений углового положения - 0.4-1 угл. сек)
  • Обработки измерений и получения высокоточных орбит для опасных космических объектов
  • Анализа опасных ситуаций в области высоких орбит
  • Проведения экспериментальных наблюдений низкоорбитальных и высокоэллиптических объектов
Наблюдения на всех долготах

  

Тариха, Боливия

  

Мильково, Камчатка

Распределение среднего блеска для 434 фрагментов.

Распределение отношения площади к массе для 211 фрагментов.

Распределение плоскостей орбит для 437 фрагментов.

Распределение большой полуоси и эксцентриситета для 336 фрагментов.

Распределение высоты апогея и перигея для 336 фрагментов.

  

Веб-сайт, посвященный деятельности Сети, работает с сентября 2006 г. lfvn.astronomer.ru
Ежемесячный циркуляр по малоразмерным фрагментам издается с января 2007 г.

Первое собрание наблюдателей сети в августе 2005 г., Пулково

Второе собрание наблюдателей сети в январе 2007 г., Звенигород
Основные достижения в 2005-2007 гг.

  • Впервые в истории страны осуществлён глобальный просмотр всей области ГСО на дуге 360°;
  • Собрано порядка 650000 измерений, в том числе 125945 измерений по малоразмерным (15m - 20m) фрагментам космического мусора;
  • Обнаружено почти 2000 высокоорбитальных объектов, в том числе 600 (!) новых, отсутствующих в публично распространяемой орбитальной информации
  • Впервые в мире создан банк данных по 440 малоразмерным фрагментам, 161 из которых сопровождается на длительных интервалах;
  • Впервые в международной практике информация по высокоорбитальным малоразмерным объектам космического мусора регулярно публикуется и доступна исследователям;
  • В геостационарной области открыто неожиданно большое количество объектов нового класса - с большим отношением площади к массе, которые со временем начинают пересекать области высокоэллиптических и даже низких (!) орбит;
  • Для избранного перечня космических объектов построены высокоточные орбиты, позволяющие решать задачи предсказания и детального анализа опасных сближений, выявления малых непрогнозируемых изменений орбиты, обусловленных неизвестными причинами;
  • Накоплен наблюдательный материал, достаточный для анализа особенностей удержания КА в орбитальной позиции на ГСО при одновременном размещении в той же точке стояния КА других операторов;
  • Экспериментально подтверждена возможность наблюдения потенциально опасных малоразмерных объектов (в т.ч. фрагментов разрушений) на низких орбитах;
  • В области ГСО и на ВЭО сопровождается 1690 объектов, в т.ч. 143 новых объекта с блеском ярче 15m, данные по которым ежегодно публикуются в "ESOC Classification of Geosynchronous Objects". Последний выпуск - февраль 2008 г.;
  • Результаты по вновь открываемым слабым фрагментам публикуются в ежемесячном бюллетене High Geocentric Orbit Space Debris Circular , выпускаемом ИПМ им. М.В.Келдыша
  • Организована кооперация из более, чем 20 обсерваторий и наблюдательных пунктов, перекрывающая все долготы;
  • В рамках проекта возобновлена работа обсерваторий в Китабе, Гиссаре, Абастумани, Тарихе, созданы новые пункты наблюдений в Тирасполе и Мильково;
  • Изготовлено 14 новых телескопов (12,5-см объектив, девять по 22-см, 25-см, 50-см, 60-см, 80-см), приобретено 2 телескопа (20-см и 25-см), на разных стадиях модернизации находятся 6 телескопов 60-см - 80-см класса;
  • Закуплено 25 современных ПЗС-камер (одна 1к х 1к, 13 мкм; восемь по 1к х 1к, 24 мкм; три по 3к х 2к, 9 мкм; восемь по 3к х 3к, 12 мкм; три по 4к х 4к, 9 мкм и две 2к х 2к, 24 мкм);
  • Изготовлено более 25 комплектов GPS-приемников на базе платы Trimble Resolution T;
  • Изготовлено 3 монтировки (две WS-240GT - до 80 кг, одна WS-300 - до 150 кг), приобретено 6 монтировок EQ6Pro - до 20 кг;
  • Разработано унифицированное программное обеспечение для управления ПЗС-камерами, GPS-приемниками, монтировками телескопов;
  • Разработано унифицированное программное обеспечение Апекс-2 для астрометрической и фотометрической обработки ПЗС-кадров, используемое сейчас в 17 обсерваториях;
  • Проведено переобучение наблюдателей из 14 обсерваторий
  • На вторую половину 2008 г. запланировано:
    • возобновление работы 70-см Максутова АС-32 в Абастумани
    • установка 22-см ОРИ-22 на EQ6Pro в Благовещенске
    • замена МЕАДЕ на 22-см ОРИ-22 в Мильково на Камчатке
    • ввод в строй 80-см РК-800 в Маяках, Одесса
    • установка 25-см и 50-см Гамильтонов в Уссурийске
    • ввод в строй второго 60-см телескопа в Андрушёвке
    • ввод в строй 80-см К-800 на Терсколе
    • установка 22-см ОРИ-22 на EQ6Pro в Тарихе, Боливия
    • ввод в строй 12,5-см объектива в Китабе
Телескопы, изготовленные или модернизируемые в рамках проекта НСОИ АФН

Телескопы и обсерватории, сотрудничающие с НСОИ АФН (включая ближние планы развития)

Организация Наименование пункта Телескоп Фотоприемник Поле Проницание за 5-10 с Фильтры
1 Боливийская национальная обсерватория Тариха 23-см астрограф FLI IMG1001E 1024х1024, 24 36'x36'  UBVRI
Цейсс-600 модернизируется
22-см ОРИ-22 на монтировке EQ6Pro FLI PL09000 3000х3000, 12 4°х4° телескоп и матрица в производстве
2 Любители астрономии на Камчатке Мильково 22-см ОРИ-22 на монтировке EQ6Pro FLI PL09000 3000х3000, 12 4°х4° 16 нет
25-см MEADE LXD75   14,5 нет
3 Уссурийская астрофизическая обсерватория ДВО РАН Уссурийск 50-см телескоп Гамильтона на монтировке WS-300 FLI PL09000 3000х3000, 12 1,8°х1,8° установка в августе
22-см ОРИ-22 на монтировке EQ6Pro FLI PL09000 3000х3000, 12 4°х4° 16 нет
25-см Гамильтон на монтировке Кудэ-рефрактора FLI IMG6303E 3000x2000, 9 1°х2° 16,5 BVRI
Благовещенск 22-см ОРИ-22 на монтировке EQ6Pro FLI IMG1001E 1024х1024, 24 2,6°х2,6° 15 нет
4 Институт солнечно-земной физики СО РАН Монды АЗТ-33ИК Электрон S3C 1000 х 1000, 16 7,7'х7,7' 20 UBVRI
5 Лесосибирский пединститут Лесосибирск 15-см Кудэ-рефрактор устанавливается
6 Сибирский государственный аэрокосмический университет Красноярск 40-см Гамильтон на монтировке WS-240GT FLI ML09000-65 2,2°х2,2° телескоп и матрица в производстве
7 Институт астрономии АН республики Таджикистан Гиссар АЗТ-8 FLI IMG1001E 1024х1024, 24 30'x30' 18 BVRI
Санглок Цейсс-600 установка и модернизация
8 Астрономический институт им. Улугбека, Узбекской академии наук Китаб 22-см ОРИ-22 на монтировке EQ6Pro FLI PL4301E 2084 x 2084, 24 5,5°х5,5° 16 
40-см Гамильтон на монтировке WS-240GT в производстве (весна 2009)
25-см Гамильтон на монтировке астрографа Цейсса FLI IMG1001E 1024х1024, 24 в производстве (ноябрь 2008), матрица в ремонте
Майданак Цейсс-600-Ташкент установка и модернизация
50-см Ричи-Кретьен установка
9 Грузинская национальная обсерватория им. Харадзе Абастумани 22-см ОРИ-22 на монтировке астрографа Цейсса FLI PL09000 3000х3000, 12 4°х4° 15 нет
70-см Максутов АС-32 FLI IMG6303E пробные наблюдения UBVRI
10 ИНАСАН/ ГАО НАНУ Терскол Цейсс-2000 561х512 8'x8' 20 
НИИ "АО" ОНУ им. Мечникова 80-см К-800 модернизируется
11 Кубанский государственный университет Краснодар 50-см RC-optics на монтировке Парамаунт FLI PL16803 4000x4000, 9 устанавливается
12 Национальный центр управления и испытания КС НКАУ Евпатория АЗТ-8 FLI PL09000 3000х3000, 12 45'х45' 17,5 нет
13 Крымская астрофизическая обсерватория Научный-1 64-см АТ-64 FLI PL16803-90 4000x4000, 12 1°х1° 2,3°х2,3° 18 нет
22-см РН-1 (SRT-220) FLI ML09000-65 4° х 4° 16 нет
ЗТШ FLI PL1001E 1024х1024, 24 8,4'x8,4' 20,5 BVRI
Симеиз Цейсс-1000 FLI IMG1001E 1024х1024, 24 13'x13' 18,5 
Цейсс-600 модернизируется
14 Государственный астрономический институт им. Штернберга МГУ Научный-2 22-см RST-220 на монтировке астрографа FLI PL16803-90 4000x4000, 9 4°х4° 16 нет
12,5-см объектив FLI PL4301E 2084x2084, 24 15°х15° пробные наблюдения
15 Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Пулково 22-см RST-220 на монтировке АКД FLI PL09000-90 3000x3000, 12 4°х4° 14,5 нет
16 АО Киевского национального университета Лесники АЗТ-8 SBIG ST-8XME 1530x1020, 9 16'x12'17 UBVRI
17 Астрономическая обсерватория "Июльское утро" Андрушёвка 60-см телескоп с корректором FLI PL09000-90 3000x3000, 12 2°х2° пробные наблюдения
18 НИИ "АО" ОНУ им. Мечникова Маяки 60-см РК-600 FLI IMG1001E 1024х1024, 24 17'x17' 17 BVRI
80-см РК-800 FLI ML09000-65 3000x3000, 12 открытие в конце июля
Крыжановка 50-см телескоп с коррект. в производстве
19 Приднестровский государственный университет Тирасполь 22-см SRT-220 на монтировке EQ6Pro FLI PL09000 3000х3000, 12 4°х4° 15 нет
40-см телескоп на монтировке WS -240GT в производстве BVRI
20 Институт астрономии Болгарской академии наук Рожен Цейсс-2000 Vers Array 1300B 1340x1300, 20 пробные наблюдения
50/70 см телескоп Шмидта STL 11000M 4008x2727, 9 пробные наблюдения
21 Астрономический институт Бернского университета Циммервальд 1-м ZIMLAT 3000х3000 23'x23' 20 BVRI
18-cм Epsilon-180 (Такахаши) на монтировке Парамаунт FLI PL09000 3000х3000, 12 4°х4° 16 нет
22 Любитель астрономии на Канарских островах Канары 16-см TEC-160 на монтировке EQ6Pro FLI PL16803 4000х4000, 9 2°х2° пробные наблюдения
23 ЕКА (ESA) Тейде Цейсс-1000 E2V 4000х4000, 15 0,7°х0,7° 21 UBVRI
24 Любитель астрономии в Северной Америке Мексика 20-см Ньютон фирмы Орион с корректором Apogee Alta U9 3000x2000, 9 1°х1,5° пробные наблюдения

Размещено 27 июля 2008

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

Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт