Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт

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

Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт


web counter