Изучение астероидов и других космических объектов естественного происхождения не является приоритетной задачей АЗТ-8, однако аппаратно- программные возможности инструмента позволяют ее решать. Для расширения спектра применения АЗТ-8, в 2006 году были проведены тестовые наблюдения астероидов, по результатам которых телескопу был присвоен код B17 Центра малых планет (MPC) [5].
С 15 по 24 сентября 2009г. была проведена серия наблюдений астероидов (табл.1). Измерения получены без применения светофильтров и при экспозиции 60 секунд.
Астероиды F9402, F2664 и 17274 это относительно яркие объекты, которые являлись целью локации радиотелескопом обсерватории Arecibo в сентябре - октябре 2009 года [6]. Полученные астрометрические данные были направлены в MPC [7].
Таблица 1. Количество точек измерений в сериях.
Дата / астероид | 15.09 | 16.09 | 17.09 | 22.09 | 23.09 |
F9402 | 15 | 112 | 321 | - | 347 |
F2664 | 14 | - | - | 21 | - |
17274 | 10 | - | - | - | - |
Для астероида F9402, который 20.10.2009 г сблизился с Землей на минимальное расстояние 0.0763 а.е. (рис. 1) [8], дополнительно был проведен некоординатный анализ.
Рис.1. Сближение астероида F9402 (1999 AP10) с Землей 20.10.2009 г.
Параметры орбиты астероида и условия его наблюдений приведены в табл.2 и табл.3 соответственно.
Таблица 2. Параметры орбиты F9402
Эксцентриситет | 0.5747 |
Большая полуось [а.е.] | 2.3766 |
Наклонение [°] | 7.6287 |
Долгота восходящего узла [°] | 357.45 |
Аргумент перигея [°] | 46.857 |
Период [лет] | 3.66 |
Таблица 3. Условия наблюдений F9402
Дата (17:08 UTC) | Фаза освещенности [°] | Радиальная дальность [AU] | Радиальная дальность [km] | Звездная величина [m] |
15.09 | 15.4 | 0.1986 | 29715700 | 14.2 |
16.09 | 16.2 | 0.1930 | 28883963 | 14.1 |
17.09 | 17.0 | 0.1876 | 28066931 | 14.1 |
23.09 | 22.5 | 0.1568 | 23469142 | 13.8 |
Для всех серий измерений, полученных по астероиду F9402, была проведена дополнительная фильтрация, которая заключалась в исключении из кривой блеска искажений вносимых прохождением астероида вблизи звезд и влияния локальной облачности. Результат представлен на рис. 2-5.
Рис.2. Изменение звездной величины астероида F9402, 15.09.2009 г.
Рис.3. Изменение звездной величины астероида F9402, 16.09.2009 г.
Рис.4. Изменение звездной величины астероида F9402, 17.09.2009 г.
Рис.5. Изменение звездной величины астероида F9402, 23.09.2009 г.
В данных 16, и 23 сентября наблюдается хорошо различимые значения минимумов звездной величины, соответствующие моментам времени MJD2min=55090.81 и MJD4min=55097.92. В данных 17, и 23 сентября наблюдаются максимумы значений звездной величины, соответствующие моментам времени MJD3max=55091.86 и MJD4max=55097.817. На кривой блеска от 23 сентября хорошо различимо периодическое колебание звездной величины, это позволяет определить минимальный опорный период Tomin≈0.217 [day]. В общем случае, этот период может быть составной частью более сложной зависимости.
Кривые блеска от 17 и 23 сентября имеют характерные черты, а именно наличие максимума за которым через интервал времени 0.07 [day] следует линейный участок протяженностью 0.05 [day]. Эта особенность дает основание предположить, что данные измерения соответствуют одному и тому же углу видимого разворота. Опираясь на это предположение, была проведена оценка значений кратных периодов:
Ti = Tomax / ni
где: Tomax= MJD4max - MJD3max = 5.957 [day]
ni дискретно изменяется от 1 до nmax = int (Tomax / Tomin) = int( 27.45) = 27
Результат расчета возможных периодов видимого вращения астероида F9402 представлен в табл.4.
Таблица 4. Значения возможных периодов видимого вращения.
ni, индекс кратности | Ti, возможные значения периода |
дней, время | дней |
1 | 5d 22h 58m 05s | 5.9570 |
2 | 2d 23h 29m 02s | 2.9785 |
3 | 1d 23h 39m 22s | 1.9856 |
4 | 1d 11h 44m 31s | 1.4892 |
5 | 1d 04h 35m 37s | 1.1914 |
6 | 23h 49m 41s | 0.9928 |
7 | 20h 25m 26s | 0.8510 |
8 | 17h 52m 16s | 0.7446 |
9 | 15h 53m 07s | 0.6618 |
10 | 14h 17m 48s | 0.5957 |
11 | 12h 59m 50s | 0.5415 |
12 | 11h 54m 50s | 0.4964 |
13 | 10h 59m 51s | 0.4582 |
14 | 10h 12m 43s | 0.4255 |
15 | 09h 31m 52s | 0.3971 |
16 | 08h 56m 08s | 0.3723 |
17 | 08h 24m 36s | 0.3504 |
18 | 07h 56m 34s | 0.3309 |
19 | 07h 31m 29s | 0.3135 |
20 | 07h 08m 54s | 0.2978 |
21 | 06h 48m 29s | 0.2836 |
22 | 06h 29m 55s | 0.2707 |
23 | 06h 12m 58s | 0.2590 |
24 | 05h 57m 25s | 0.2482 |
25 | 05h 43m 07s | 0.2382 |
26 | 05h 29m 56s | 0.2291 |
27 | 05h 17m 42s | 0.2206 |
Важным этапом обработки фотометрических данных является приведение их к единым условиям наблюдений. Обычно, видимую звездную величину астероидов пересчитывают в стандартную звездную величину, т.е. в такую звездную величину какую бы имел объект при нулевом фазовом угле освещенности и расстоянии одна астрономическая единица. Однако, опираясь на исследования IRAS известно, что характер распределения альбедо астероидов имеет два максимума: в окрестности альбедо равного 0.05 и в окрестности альбедо 0.2 [9]. Это позволяет пересчитать измеренные значения звездной величины в радиус эквивалентной диффузной сферы помещенной в пространственно- временные координаты исследуемого объекта. Данный пересчет, так же как и пересчет в стандартную звездную величину, позволяет учесть влияние изменений фазы и дальности. В то же время, такой подход позволяет, кроме стандартизации данных, получить оценку размеров исследуемого объекта. В данной работе весь дальнейший анализ проводился на основании данных приведенных к параметру эквивалентный радиус диффузной сферы.
Величина минимально возможного видимого периода (T27=05h17m42s, см. Табл.2) сопоставима с интервалами наблюдений в сериях и поэтому применение частотного анализа, например основанного на преобразовании Фурье, малоэффективно. В связи с этим, была проведена фазовая селекция возможных видимых периодов. Методика селекции заключалась в смещении данных на величину кратную проверяемому периоду, относительно произвольно выбранного момента времени, при этом достоверным считался тот результат, где динамика изменения данных оказывалась синфазной. Если не учитывать неопределенность результата при значениях периода более суток, то критерию согласования удовлетворяют данные для периодов To1=17h52m16s и To2=05h29m56s. Результат синхронизации для этих периодов представлен на рис.6 и рис.7 соответственно. На обоих рисунках по оси абсцисс отложен угол видимого поворота астероида (градусы) для заданного периода, по оси ординат отложено значение мгновенного радиуса эквивалентной сферы. Синий треугольник соответствует измерениям от 15.09.2009 г., зеленый треугольник- измерениям 16.09.2009 г, желтый ромб- измерениям 17.09.2009 г, красный квадрат- измерениям 23.09.2009 г.

Рис.6. Изменение эквивалентного радиуса астероида F9402 при возможном периоде видимого вращения 17h52m16s и значении альбедо 0.05
Рис.7. Изменение эквивалентного радиуса астероида F9402 при возможном периоде видимого вращения 05h29m56s и значении альбедо 0.05
Как было указано выше, характер поведения кривых блеска 17 и 23 сентября имеет сходные черты, а данные за 16 сентября отличны от них. Это позволяет принять, в качестве наиболее вероятного значения периода видимого вращения астероида F9402, To=17h52m16s. Следует заметить, что данная оценка не является результатом строгого математического расчета и поэтому должна расцениваться как опорная величина для дальнейших исследований.
Выше было указано, что радиус эквивалентной сферы был пересчитан с учетом значений альбедо 0.05 и 0.2. При альбедо 0.05 амплитуда изменений радиуса эквивалентной сферы лежит в диапазоне от 1.32 до 1.74 км (рис.5 и рис.6). При значении альбедо равном 0.2, расчетное значение радиуса лежит в диапазоне от 0.66 до 0.88 км, при этом тенденция изменения данных аналогична представленным на рис.5 и рис.6.
Величина мгновенного расчетного радиуса эквивалентной сферы зависит от текущей видимой освещенной площади исследуемого объекта. Таким образом, полученное изменение эквивалентного радиуса характеризует отклонение фактической формы астероида от эталонной сферы, с учетом текущего ракурса наблюдений. При известном периоде существует возможность представить рис.6 в полярной системе координат и в первом приближении получить представление о характере асимметрии исследуемого астероида, см. рис.8.
Цветовые обозначения рис.8 соответствуют рис.6 и рис.7. На рис.8 параметр угла соответствует углу видимого разворота астероида вокруг оси, а параметр длины вектора равен рассчитанному мгновенному радиусу эквивалентной сферы.
Рис.8. Изменение мгновенного радиуса r эквивалентной диффузной сферы от угла видимого поворота φ, при альбедо 0.05
в полярной системе координат.
При трактовке данных представленных на рис.8 следует помнить, что полученное изменение эквивалентного радиуса от времени является характеристикой зависящей от текущей ориентации оси вращения относительно наблюдателя. Данное замечание иллюстрируется систематическим уменьшением эквивалентного радиуса в наблюдениях 23 сентября относительно наблюдений 17 сентября. На этом интервале времени видимое смещение астероида в геоцентрической системе координат составило 4.71°, что соответствует максимально возможной величине наблюдаемого изменения ракурса оси вращения объекта.
Полученный результат основан на малой статистике наблюдений и является предварительным. Для уточнения периода, получения набора фотометрических сечений и определения других параметров, таких как собственный период вращения и ориентация оси вращения в пространстве, необходимо проведение дальнейших наблюдений данного астероида.
Литература:
- "Результат наблюдений АОС АЗТ-8 спутника КазСат-1",
http://lfvn.astronomer.ru/report/0000041/001/index.htm, 2008г.
- "Участие Евпаторийского телескопа АЗТ-8 в международной наблюдательной компании А123.4 по исследованию космического мусора (30 апреля - 05июня 2008г.)",
http://lfvn.astronomer.ru/report/0000041/004/index.htm, 2008г.
- Vladimir Kouprianov. Distinguishing features of CCD astrometry of faint GEO objectsю Advances in Space Research. Volume 41, Issue 7, 2008, Pages 1029-1038.
http://lfvn.astronomer.ru/report/0000021/p000021.htm
- "Первые наблюдения АЗТ-8 с камерой FLI PL9000",
http://lfvn.astronomer.ru/report/0000027/Evp/index.htm, 2008г.
- Minor Planet Center,
http://www.cfa.harvard.edu/iau/lists/ObsCodesF.html
- Arecibo Observatory (Puerto Rico),
http://www.naic.edu/~pradar/sched.shtml
- Измерения B17 по F9402 направленные в MPC,
http://www.cfa.harvard.edu/mpec/K09/K09S77.html
- http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi
- Савиных В.П. Рыхлова Л.В. Краснорылов И.И. "Астероидная опасность: некоторые задачи, требующие решения", Известия высших учебных заведений, "Геодезия и аэрофотография" №1, 2007г., стр.55-70.
Размещено 4 ноября 2009
Все представленные материалы размещены с согласия авторов докладов