Успех первого космического эксперимента «Hipparcos» привел к созданию в 1997 г. двух каталогов: а) каталога «Hipparcos» (HC), включающего 118 тысяч звезд до 10-й величины и с точностью положения 0,77/0,64 по восхождению и склонению мачты, соответственно; К современному этапу развития астрономии существовало несколько реализаций КА, строго говоря, условных: звездные (фундаментальные - ФК5), планетарные (динамические - ДЭ403), внегалактические радиоисточники (ВКРЧ - по РСДБ-наблюдениям), космические ( HCRF- нет наблюдений с КА Hipparcos). Ориентация ICRF в пространстве близка к фундаментальной системе FK5 для эпохи J2000.0; высокая стабильность определяется незначительной, порядка 10-5 сек. углов в год из-за собственных движений внегалактических радиоисточников ДЗЗ.
Однако, помимо всех своих достоинств, у ICRF есть и недостатки: 1) в его основе лежат радиоисточники - объекты, невидимые в оптическом диапазоне; 2) имеет нечетное и малое количество очень слабых объектов (один радиоисточник на 100 квадратных градусов);
Инструментальные проблемы
Приемники света
Рефракционный барьер
Расчеты Стоуна и Дуна показали, что с помощью ПЗС МИ с полем зрения 30' х 30' и выдержкой 100 секунд можно дифференциально измерять положения звезд с точностью до 40 мсд. В их реальные программы входят сотни тысяч небесных тел до 16-18 звездной величины, обеспечивающие точность позиционирования до 30-40 мсек. дуги.
Требования к современному меридианному телескопу
Обзор современных МТ классической системы
Систематическая точность FASTTT показана на рисунках 5.5 и 5.6 (глава 5), на которых сравниваются средние систематические различия формы (О-С)δ и (О-С)αCosδ в смысле (каталог – HC) для разных автоматические телескопы меридиан. Рассмотрим также некоторые данные по автомату MT CAMC (Carlsberg Automatic Meridian Circle), устанавливаемому с 1984 г. ок. Систематическая точность САМС достаточно высока и показана на рисунках 1.1 и 1.2 (глава 1), а также рисунках 5.5 и 5.6 (глава 5), на которых сравниваются средние систематические разности формы (О-С)δ и (О-С) αCosδ в смысле (каталог - FK5) и (каталог - HC) для различных автоматических меридиональных телескопов.
В 1999 году на компакт-диске был выпущен сводный каталог всех объектов, наблюдаемых CAMC, с указанием положений (единичная ошибка положения ε = ± 0,006) и собственных движений (ε = ± 0,003 / j). содержит. 180 000 звезд в системе ICRF, а также положения 184 малых планет Солнечной системы.
Зверева (Пулковская обсерватория)
Основные технические данные ФВК (ПМТ)
Результаты исследования
В целом исследования показали, что погрешность определения прогиба возрастает с увеличением зенитного расстояния, при этом прогиб в горизонте определяется методом Бесселя с точностью ±0.″07, а при Z<600 ошибка определения прогиба и, следовательно, с учетом его влияния не превышает ±0 .″05.
Итоги и программы наблюдений
МК ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ В МЕРИДИАНЕ
Л.А.Сухарева (Пулковская обсерватория)
Теория ГМК
А именно: k - азимут горизонтальной оси зеркала - угол между плоскостью неколлимирующего зеркала и плоскостью меридиана, k>0, если западный конец горизонтальной оси сдвинут в сторону южной точки, i - наклон или горизонтальная ось вращения зеркала - угол между осью вращения и плоскостью горизонта. Считаем i>0, если западный конец горизонтальной оси выше восточного; в - коллимация зеркала - угол между нормалью к отражающей поверхности зеркала и неколлимационной плоскостью. Считаем с>0, если нормаль отклоняется к востоку от неколлиматной плоскости; Азимуты трубы kN', kS' (северный - N, южный - S) - угол между осью наблюдения трубы и плоскостью меридиана.
Считаем kN' >0 и kS'>0, если трубы повернуты против часовой стрелки в горизонтальной плоскости относительно меридиана; iN', iS' - наклон труб (N и S) - угол между осью обзора трубы и плоскостью горизонта. Мы верим; iN', iS'>0, если окулярный конец тубуса выше объективного конца; µ = k-k' - относительный азимут зеркала - угол между неколлимирующей плоскостью зеркала и осью обзора трубы.
Результаты исследований ГМК
С учетом реальных упругих деформаций стекла ММС (внешний диаметр 400 мм, внутренний диаметр отверстия 100 мм, толщина 15 мм, удельный вес стекла КВ 2,21х10 при симметричном расположении эталонных микроскопов относительно вертикали , влияние деформаций лимба на отсчет всей окружности будет близко к нулю (≤ 0.″01).Расчетное значение деформации зеркала под действием силы тяжести в плоскости меридиана не превышает прогиба 0,05 мкм , указанное стрелкой, на диаметр зеркала 300 мм.Для лимба ММС с учетом возможности установки определенных углов между считывающими микроскопами были выбраны три розетки с углами (растворы и 42°00').
Розетка с углом 42°00' позволяет определить 6-градусные поправки на диаметр по всей окружности при установке циферблата, начиная с произвольно выбранного начала - вершины розетки, для которой было отсчет 0°00'. взятый. Окончательная система прямого восхождения и склонения HMC (в смысле «каталог GMK - справочный каталог FK5») показала хорошее согласие с системами других каталогов северного неба и точно отразила ошибки справочного каталога FK5. Если учесть, что совпадение систематических кривых трех автоматических МК (СКМ-190 САМС и МК в Бордо) находится на уровне: ±0,02-.
Итоги наблюдений и перспективы ГМК
Поправки к прямому восхождению квазиабсолютного каталога Pu(GMK)70A были использованы для получения системы прямого восхождения из фундаментального каталога FK5. Каталог прямых восхождений и склонений Pu(GMK)88, составленный из звезд списков FK5B, FK4S и FKS3, полученных в одной инструментальной системе, может быть использован для определения положения звезд в фундаментальном каталоге FK6 для улучшения . Полученный каталог прямых восхождений и склонений от 170 опорных звезд в 63 точках вокруг радиоисточников Pu(GMK)89 может быть использован для установления связи между опорными системами координат на основе радиоисточников и оптических объектов.
Конечности (аналогичные таковым при GMC) имеют диаметр разрезной окружности 412,5 мм, толщину 16 мм, штрихи шириной 10 мкм и длиной 1 мм, нанесенные на стекло К8 через 5 угловых минут (0,3 мкм).
Украина)
Описание, основные характеристики АМК
В первом варианте использовалась малоформатная пиксельная матрица ФППЗ-13М (размер 24 × 32 мкм) производства СИЛАР (ранее НПО «Электрон», Санкт-Петербург). Точность измерения положения звезд с помощью матрицы малого формата составила ±0,″04 для объектов до 12-й величины и ±0,″12 до 14-й величины включительно (рис. 2.1 в главе 2). Еще одна упрощенная копия окулярного микрометра на базе ПЗС ФППЗ-13М устанавливалась в качестве автоколлимационного микрометра длиннофокусного вакуумного коллиматора и обеспечивала точность измерения положения световой метки на уровне ±0.″02.
В 1998 году для звездного окулярного микрометра АМК НПП «Электрон-Оптроника» была выпущена новая камера с широкоформатной ПЗС — массивом пикселей ИСД размером 16×16 мкм. Проверка возможностей звездного микрометра АМК с новой ПЗС-камерой подтвердила его наилучшие возможности — предельный размер 16 м, точность регистрации небесных объектов до 16-й звездной величины в диапазоне рис. 2.1). Надежность текущей версии АОС подтверждается как тем, что первые экземпляры подобных АОС успешно работают в телескопах Пулковской обсерватории (Горизонтальный меридиональный круг и Вертикальный фотографический круг), так и тем, что без проблем. эксплуатации во время регулярных наблюдений в 1996-98 гг.
Методы исследований и наблюдений
Результаты исследований и наблюдений
С января 1996 г. по декабрь 1998 г. в АМК велись регулярные наблюдения звезд 12-14,5 звездной величины, распределено около 190 внегалактических радиоисточников для создания каталога положений.
- SLOAN (APO, США)
- VST (ESO, ЧИЛИ)
Он создавался более 10 лет на средства благотворительного фонда Альфреда П. Слоана, в честь которого и назван. Телескоп SLOAN оснащен ПЗС-камерой, включающей мозаику из 52 матриц, которая регистрирует объекты на расстоянии до 23 м с участка неба размером 2,03 x 2,03. Если телескоп SLOAN ведет обзор северного полушария, то для южного полушария выпускается аналогичный по оптико-механической конструкции телескоп - обзорный телескоп VLT (VST).
Телескоп VST строится на средства обсерватории ESO для наблюдения за крупнейшим в мире наземным оптическим интерферометром VLT в пустыне Параналь (Чили). Телескоп VST оснащен ПЗС-камерой 16Kx16K [15 мкм], включающей мозаику из 32 матриц, которые могут обнаруживать объекты размером до 25 м в 1005 x 1005 областях неба. Первые наблюдения были проведены на АЗТ-22 в 1999 г. В качестве приемника изображения использовалась ПЗС-камера 14 х 9 мм СТ-8 (1530 х 1020, размер пикселя 9 мкм, Санта-Барбара, США), имеющая поле зрения 5 х 35 угловых минут.
Сахибуллин на конференции "Астрометрия, геодинамика и небесная механика на пороге XXI века", Санкт-Петербург, 19-23 июня 2000 г. При этом расчеты показывают, что связь оптических и радиосистем координат с точностью до хуже 5 мсд по обеим координатам возможно при наличии около 200 внегалактических радиоисточников. В качестве примера в Таблице 6.1 приведены некоторые данные для одного из крупнейших телескопов мира - телескопа SUBARU (Национальная астрономическая обсерватория Японии), установленного в обсерватории Мауна-Кеа (Гавайские острова) на высоте 4200 метров, в месте с лучшими астроклиматическими условиями (рис.
Телескоп SUBARU оснащен ПЗС-камерой 2048x4096 [15 мкм], включающей мозаику из 10 матриц (эффективная площадь 15x12 см), которая может обнаруживать объекты размером до 26,6 м (В) с площади 30'x24' в основном фокусе и 5'. x4' в фокусе Кассегрена. На территории СНГ к астрометрическим наблюдениям активно привлекаются крупнейшие: 2-метровый телескоп ГАО НАНУ (г. Терскол), АЗТ-22 ГАИ МГУ, АТ-64 ЦРАО (Крым), АЗТ-8 Харьковского университета. (Украина), в Пулковской обсерватории проводятся ПЗС-наблюдения на 26-дюймовом рефракторе и др.
ОПТИЧЕСКИЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ В АСТРОМЕТРИИ
Майкельсона)
Наземные интерферометры
Астрометрические измерения, проведенные в 1988 г. в течение 5 ночей, показали возможность определения склонений звезд FK5 с точностью 6 мс, правых высот 10 мс. В начале 1990-х на базе MARK-III в USNO был создан более совершенный интерферометр NPOI (Navy Prototype Optical Interferometer). В 1996 году НПОИ-И начал наблюдения за звездами до 10 звездной величины по программе создания системы координат по ярким звездам с миллисекундной точностью.
На коллоквиуме MACN180 (2000 г.) сообщалось о точности определения 1000 положений звезд с NPOI-I порядка 1-3 масс по обеим координатам. Общий вид оптического интерферометра НПОИ (Флагстафф, США) (Y-образное основание НПОИ-II показано в виде трубчатых конструкций; .. справа вверху - длинное лабораторное помещение для размещения ЛЗ и другой аппаратуры НПОИ-II; система сидеростата НПОИ-И видна в виде четырех световых павильонов в центре). Точная измерительная система - PRIMA (Phase-Referenced Imaging and Microarcsecond Astrometry) позволяет наблюдать в поле зрения VLTI изображения интерференционных колец от двух звезд одновременно и проводить измерения.
PRIMA состоит из пяти подсистем, входящих в состав комплекса VLTI: звездный сепаратор в фокусе Куде, система лазерной метрологии, дифференциальные линии задержки, интерференционный сенсорный блок, астрометрический детектор (астрометрический детектор) (рис. 7.6). С помощью дифференциальных измерений в узких полях с точностью до 10 мкс можно обнаружить планеты типа Юпитера на расстоянии до 240 парсеков от центральной звезды, планеты типа Урана до 44 парсеков и планеты с массой, равной 10 массам Земли, на расстоянии до 1,5 парсека от центральной звезды. Точность VLTI делает возможным изучение явлений гравитационного микролинзирования (для первых результатов уже достаточно точности около 100 мкс, проблема заключается в ограничении точности нечетких объектов), изучение и получение орбит спектральных двойных звезд для определения масс обоих компонентов и расстояния до них, измерения тригонометрических параллаксов с 10-процентной ошибкой до расстояния 10 кпк и других вопросов звездной, галактической и внегалактической астрометрии.
В состав интерферометрического комплекса входят двухсторонний смеситель (Beam Combiner) и метровые интерференционные кольца (1,5-2,4 мкм) для астрометрических задач и визуализации (Fringe tracker), активные линии задержки - длиной до 170 метров (Long delay line) и быстрые (быстрые линии задержки) в диапазоне 20 метров для компенсации суточного перемещения объекта наблюдения и турбулентного влияния атмосферы, система лазерной метрологии, система обнуления интерферометра с точностью 2-10 мкм (обнуляющий сумматор), контроль система с точностью до 1,2 мкм (угловой трекер). Оценивая общие возможности оптических интерферометрических телескопов и систем наземной астрометрии, можно говорить о предельной точности определения положения, порядка 1 мсд, на больших угловых расстояниях и с применением активной оптики и крупных интерферометрических систем. при малом поле предел можно сдвинуть до 10÷100 мксек.
ПЕРСПЕКТИВЫ АСТРОМЕТРИИ
Астрометрия микросекундного уровня точности
Новые проекты 21 века, такие как космический интерферометр GAIA, обещают еще более впечатляющие результаты: точность должна увеличиться до 4-20 микросекунд для звезд до 16-20 звездной величины, с номерами до 500-1000 миллионов. Менее известен, но имеет большие перспективы для реализации лунный оптический интерферометр (ЛОИ - Lunar Optical Interferometer): спектральный диапазон 0,1 - 10 мкм, диаметр зеркала около метра. Интерферометр LOI, разработанный НАСА, предназначен для решения задач астрометрии малого поля — определения правильных движений звезд относительно внегалактических эталонных объектов, уточнения шкалы внегалактических расстояний, изучения динамики и структуры двойных и кратных звездных систем, близлежащих галактик, поиск и съемка планетоподобных (типа Юпитера) объектов, проверка общей теории относительности и др.
ЛИТЕРАТУРА
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Проблемы и ограничения наземной астрометрии
Возможности меридианных телескопов с автоматическим управлением
Меридианный телескоп зеркально-линзовой системы
МК горизонтальной конструкции в меридиане
МК горизонтальной конструкции в первом вертикале
Телескоп-астрограф на параллактической монтировке
Оптические интерферометры в астрономии
Перспективы астрометрии
Литература
Оглавление
