Участие Евпаторийского телескопа АЗТ-8
в международной сессии наблюдений LFVN, VLBR08.1
(3 - 12 сентября 2008 г.)
к.т.н А. Богдановский, В. Рыхальский ( e-mail), С. Золотов,
В. Лопаченко ( e-mail), Е. Денисов, П. Терещук, Р. Нечипорук, А.Брюховецкий, А. Кожухов
Национальный центр управления и испытания космических средств.
УДК 629.7.066.1 Бюллетень Украинского центра определения параметров вращения Земли №3. Киев ГАО НАН Украины, 2008г.
LFVN (Low Frequency VLBI Network, http://lfvn.astronomer.ru) - единственная в мире неформальная кооперация радиотелескопов, координируемая российскими и украинскими учёными, которая функционирует уже 12 лет (первый эксперимент INTAS1 прошел в 1997 г.) при поддержке грантов и за счет личных средств участников. Одной из главных текущих задач проекта является развитие метода РСДБ-локации для исследования тел Солнечной системы. При этом радиолокационное зондирование космических объектов осуществляется мощным радиопередатчиком РТ-70 в Евпатории (работы в этой части поддерживаются Национальным космическим агентством Украины), а остальные радиотелескопы РСДБ- сети принимают отраженные эхо-сигналы.
27-я наблюдательная сессия LFVN, VLBR08.1 - это очередная исследовательская кампания, которая проходила с 3 по 12 сентября 2008г. В эксперименте VLBR08.1 принимали участие РТ-70 г. Евпатория (РИ НАНУ, НЦУИКС, Украина), РТ-32 г. Ното (IRA, Италия), РТ-32 г Медичин (IRA, Италия), РТ-22 г. Симеиз (КрАО, Украина), РТ-25 г. Урумчи (UAO, Китай) и РТ-32 г. Вентспилс (VIRAC, Латвия).
Эксперимент состоял из 5-ти частей по 12 часов каждая (см. Таблицу 1).
Таблица 1. План проведения эксперимента.
№ | День проведения | Время локации |
Часть 1: | 03.09 (247 день) | 06:15 - 18:00 UT |
Часть 2: | 05-06.09 (249-250 дни) | 20:00 - 08:00 UT |
Часть 3: | 07-08.09 (251-252 дни) | 19:00 - 06:55 UT |
Часть 4: | 10-11.09 (254-255 дни) | 14:00 - 00:20 UT |
Часть 5: | 12.09 (256 день) | 06:15 - 18:15 UT |
Научная программа включала в себя РСДБ-локацию Меркурия, Луны и 15 объектов космического мусора, включая 9 малоразмерных фрагментов, открытых наблюдениями оптической кооперации НСОИ АФН (по заявке ИПМ им. Келдыша РАН), исследование солнечного ветра методом радиопросвечивания плазмы сигналами квазаров (по заявке НИРФИ), а также наблюдения активных звезд (по заявке ГАО РАН).
Основное время эксперимента VLBR08.1 было потрачено на изучение фрагментов космического мусора с большим отношением площади к массе, которые были начаты в 2007г. в соответствии с поручением международного Межагентсткого комитета по космическому мусору (IADC). Расчеты эфемерид по Луне и Меркурию были выполнены в ИПМ им. Келдыша РАН, расчеты по фрагментам космического мусора - в КМЗ им. Зверева совместно с ИПМ им. Келдыша РАН. Все фрагменты космического мусора, отобранные для эксперимента, сопровождаются обсерваториями НСОИ АФН в Научном, Гиссаре и Циммервальде.
При согласовании планов проведения LFVN VLBR08.1 между НЦУИКС и ИПМ им. Келдыша РАН, организаторами эксперимента было высказано пожелание привлечения Евпаторийского телескопа АЗТ-8 к наблюдению фрагментов космического мусора, запланированных для радиолокационного исследования (факс РИ НАНУ 327-549/11 от 27.08.08, распоряжение Начальника НЦУИКС от 3.09.2008). Целью данного участия являлось:
- верификация национальными оптическими средствами Украины заявленного для эксперимента VLBR08.1 типа космических объектов (космический мусор);
- получение измерений угловых координат для последующего баллистического уточнения орбиты исследуемых КО;
- проведение синхронной фотометрии исследуемых КО в радио- и оптическом диапазонах.
Таким образом, в отчете представлены результаты участия оптического телескопа АЗТ-8 (НЦУИКС, г.Евпатория 19, Украина) в наблюдении фрагментов космического мусора на околоземной орбите проведенных в режиме синхронных наблюдений с радиолокационными инструментами по международному эксперименту LFVN, VLBR08.1.
1. Телескоп АЗТ-8
Телескоп АЗТ-8 предназначен для наблюдения геостационарных и высокоэллиптических КО. В настоящее время, основным назначением инструмента является выполнение задач в интересах Системы контроля и анализа космической обстановки Украины (СКАКО).
Рис.1.1 Телескоп АЗТ-8
Месторасположение АЗТ-8 создает предпосылку для обзора геостационарной зоны от 25 градусов западной долготы до 90 градусов восточной долготы, что позволяет контролировать около трети всех КО расположенных на данной орбите.
В 2006г. АЗТ-8 принимал участие в международной наблюдательной кампании по программе "Интерферометр". Однако участие ограничилось оценкой точностных характеристик полученных измерений и набором статистической информации по динамике орбиты некоторых исследуемых КО с последующим формированием ЦУ для РТ-70 и участников эксперимента.
С 30 мая по 5 июня 2008г Евпаторийский АЗТ-8 принимал участие в международной наблюдательной кампании AI23.4 по исследованию космического мусора в рамках участия Украины в IADC. Был проведен обзор видимой геостационарной зоны и в частности, проведены измерения по КО №95031 и №95069, которые заявлены в 27-й наблюдательной сессии LFVN, VLBR08.1.
Исходя из вышесказанного, участие АЗТ-8 в текущей международной кампании по исследованию космического мусора на геостационарной орбите является естественным применением возможностей телескопа.
2. План участия АЗТ-8 в LFVN VLBR08.1
Как уже было сказано выше, радиолокационная часть программы LFVN VLBR08.1 обширна, однако оптический телескоп АЗТ-8 может эффективно работать только в ограниченных условиях (темное время суток, безоблачная погода, нахождение КО на освещенном участке орбиты и т.д.) и по определенному классу объектов (орбиты выше 20000км, яркость не слабее 18m). Исходя из этого, была проведена выборка фрагментов космического мусора на геостационарной орбите, и окончательный план работ для АЗТ-8 был сокращен до представленного в Таблице 2.1.
Таблица 2.1. План наблюдений АЗТ-8
№ | Дата | Время (UTC) | № КО |
1 | 05.09.2008 | 20:30-21:15 | 95071 |
05.09.2008 | 21:15-22:00 | 90032 |
05.09.2008 | 22:00-22:45 | 90031 |
05.09.2008 | 22:45-23:30 | 95031 |
05.09.2008 | 23:30-00:15 | 95069 |
06.09.2008 | 00:15-01:00 | 90022 |
06.09.2008 | 01:00-01:45 | 90114 |
06.09.2008 | 01:45-02:30 | 95029 |
2 | 07.09.2008 | 19:45-20:30 | 43143 |
07.09.2008 | 20:30-21:15 | 95071 |
07.09.2008 | 21:15-22:00 | 90032 |
07.09.2008 | 22:00-22:45 | 90031 |
07.09.2008 | 22:45-23:30 | 95031 |
07.09.2008 | 23:30-00:15 | 95069 |
08.09.2008 | 00:15-01:00 | 90022 |
08.09.2008 | 01:00-01:45 | 95029 |
08.09.2008 | 01:45-02:30 | 90114 |
3 | 10.09.2008 | 17:35-18:20 | 95071 |
10.09.2008 | 18:20-19:05 | 90022 |
10.09.2008 | 19:05-19:50 | 90008 |
10.09.2008 | 19:50-20:35 | 90114 |
10.09.2008 | 20:35-21:20 | 90031 |
10.09.2008 | 21:20-22:05 | 90032 |
10.09.2008 | 22:05-22:50 | 90006 |
10.09.2008 | 22:50-23:35 | 43143 |
10.09.2008 | 23:35-00:20 | 95031 |
4 | 12.09.2008 | 17:20-18:05 | 90022 |
Также, для получения массива угловых измерений, 3,4,6 и 8 сентября были запланированы короткие серии обзорных наблюдений этих КО.
3. Результат наблюдений АЗТ-8 по программе VLBR08.1
В результате проведения наблюдений были получены кадры, которые были обработаны программным комплексом "Апекс" (автор: В.Куприянов, Пулковская обсерватория). Идентификация и баллистическая обработка полученных измерений проводилась в ИПМ им.Келдыша РАН. Обобщенный результат наблюдений представлен в Таблице 3.1, где показана полная статистика по полученным точкам измерений.
Таблица 3.1. Результат наблюдений АЗТ-8
№ п/п | № КО | Дата наблюдений | Всего: |
03.09 | 04.09 | 05.09 | 06.09 | 07.09 | 08.09 | 10.09 |
1 | 43091 | | 5 | | | | | | 5 |
2 | 43143 | | | | | | | 24 (*) | 24 |
3 | 90006 | | | | | | | 32 (*) | 32 |
4 | 90008 | | 6 | | 15 | | 10 | 141 (*) | 172 |
5 | 90022 | | 6 | | 12 | | | | 18 |
6 | 90031 | 9 | 6 | | 5 | 9 (*) | | 108 (*) | 137 |
7 | 90032 | | 6 | | 15 | 10 (*) | 8 | 155 (*) | 194 |
8 | 90097 | | 6 | | 12 | | | | 18 |
9 | 90114 | | 6 | 58 (*) | 13 | 10 (*) | | 15 | 102 |
10 | 95022 | | 6 | | 15 | | 10 | | 31 |
11 | 95029 | | 6 | 45 (*) | 15 | 10 (*) | 10 | | 86 |
12 | 95031 | | 6 | | 15 | 10 (*) | 8 | | 39 |
13 | 95069 | | 6 | 57 (*) | 15 | 10 (*) | 10 | 57 | 155 |
14 | 95071 | 5 | 5 | | 13 | 20 | 10 | 91 (*) | 144 |
15 | 95085 | | 6 | | 14 | | 10 | | 30 |
16 | 26609 | 4 | | | | | | | 4 |
17 | 19550 | | 6 | | | | | | 6 |
18 | 14084 | | 6 | | | | | | 6 |
19 | 11273 | | | 64 | | 10 | | | 74 |
20 | 24897 | | | 14 | | | | | 14 |
21 | 22724 | | | 7 | | | | | 7 |
22 | 22981 | | | | 5 | | | | 5 |
23 | 22912 | | | | 15 | | | | 15 |
24 | 25045 | | | | | 10 | | | 10 |
25 | 90089 | | | | | | 10 | | 10 |
26 | 15995 | | | | | | | 15 | 15 |
27 | 95091 | | | | | | | 32 | 32 |
28 | 17874 | | | | | | | 12 | 12 |
29 | 27513 | | | | | | | 39 | 39 |
30 | 28628 | | | | | | | 27 | 27 |
31 | 23839 | | | | | | | 24 | 24 |
32 | Не ид. | | | | | | 15 | | 15 |
Всего: | | 18 | 88 | 245 | 179 | 99 | 101 | 772 | 1502 |
(*) - синхронные наблюдения с РТ-70.
В строках 16-32 представлен отчет по транзитным КО.
Как видно из представленной выше таблицы, по всем объектам которые были запланированы, была получена измерительная информация и произведена оценка оценена их видимой звездной величины, см. Таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Оценка звездной величины КО лоцируемых по программе VLBR08.1
№ п/п | № КО | Усредненная звездная величина [m] | Среднее отклонение [dm] |
1 | 43091 | 17.1 | 0.3 |
2 | 43143 | 14.7 | 2.8 |
3 | 90006 | 15.0 | 2.3 |
4 | 90008 | 16.1 | 1.1 |
5 | 90022 | 16.9 | 0.4 |
6 | 90031 | 16.5 | 0.7 |
7 | 90032 | 16.2 | 0.9 |
8 | 90097 | 16.9 | 0.4 |
9 | 90114 | 16.4 | 1.0 |
10 | 95022 | 16.6 | 0.6 |
11 | 95029 | 16.5 | 1.0 |
12 | 95031 | 16.7 | 0.5 |
13 | 95069 | 16.2 | 1.3 |
14 | 95071 | 16.2 | 1.2 |
15 | 95085 | 16.7 | 0.5 |
Данные из таблицы 3.2 показывают что все КО имеют слабый блеск (15m-17m), а значит и относительно небольшие собственные размеры (среднее значение блеска для действующих КА на геостационарной орбите составляет 10m-14m). Самые яркие объекты №№43143 и 90006 характеризуются значительным разбросом изменения звездной величины (до 3m), что характерно для нестабилизированных объектов обладающих значительной неравномерности формы или отражательных характеристик.
Таким образом, план по наблюдению КО в основном выполнен. Все изучаемые объекты являются малоразмерными фрагментами космического мусора.
3.1 Результат фотометрирования КО АОС АЗТ-8 синхронно с излучением РТ-70
Из всех измерений, наибольший интерес вызывают результаты наблюдений КО №№ 95071, 90008, 90031 и 90032 полученные 10 сентября (Рис. 3.1.1- 3.1.4). Кривые изменения блеска характеризуются продолжительным интервалом наблюдения и равномерной плотностью заполнения. Эти данные получены на интервале времени, соответствующем активной локации этих объектов. При проведении измерений сфетофильтры не использовались, дискретизация данных составляет порядка 13с.
Рис.3.1.1 Изменение блеска КО №95071
Рис.3.1.2 Изменение блеска КО №90008
Рис.3.1.3 Изменение блеска КО №90031
Рис.3.1.4 Изменение блеска КО №90032
Необходимость придерживаться плана проведения РСДБ локации позволила получить данные о изменении блеска объектов только на ограниченных временных интервалах. Такая малая выборка статистики не позволяет провести полноценный независимый анализ и судить о характеристиках объекта, однако этого и не требуется. Основной анализ полученных измерений будет проведен после обработки результатов радиолокации. При этом акцент будет сделан на сравнение отражательных характеристик исследуемых объектов в радио и оптическом диапазонах.
Заключение
Проведение наблюдений с 3 по 12 сентября 2008г. стало первым полноценным участием Евпаторийского АЗТ-8 в международном РСДБ эксперименте по исследованию космического мусора. В течение 7 наблюдательных ночей были получены измерения по 32 КО, из них 15 - это объекты из плана эксперимента РСДБ, а 17 - транзитные объекты, попавшие в поле зрения телескопа при проведении измерений запланированных объектов. Примечательно, что из этих 17 КО один не был идентифицирован с базой данных ИПМ им. Келдыша РАН и, возможно, является не наблюдавшимся ранее малоразмерным объектом космического мусора. Это свидетельствует о наличии в околоземном пространстве еще не наблюдавшихся фрагментов КМ и особо подчеркивает важность исследования данной проблемы.
Проведение РСДБ локации околоземных КО - это редкое событие, и поэтому получение синхронных кривых блеска в радио- и оптическом диапазонах является важным результатом участия АЗТ-8 в 27-й наблюдательной сессии LFVN, VLBR08.1. Близкое территориальное расположение АЗТ-8 и РТ-70 так же гарантирует, что полученная фотометрическая информация содержит в себе данные о пространственном ракурсе исследуемых КО, которые на момент измерений облучались радиотелескопом.
Успешный опыт участия АЗТ-8 в международной программе LFVN VLBR08.1 способствует к продолжению взаимовыгодного научно- технического сотрудничества между НЦУИКС и ИПМ им.Келдыша РАН. Полученные в результате работ результаты являются предпосылкой для участия АЗТ-8 в процессе подготовки и проведения последующих РСДБ экспериментов, а так же при проведении других наблюдательных кампаний.
29 октября 2008
Материалы статьи публикуются с согласия авторов
|