Реферат
Введение 3
Глава 1. Общие сведения об астероидах 6
Определения и общая информация 6
Семейства астероидов 8
Глава 2. Программно-методическое обеспечение 10
ЭПОС 10
SBGControl 12
Izmccd 13
Python 14
Модули на Python 15
Calibrator.py 15
Tortilla_win_2.py 16
Ephempy.py 17
autoastrometry.py 17
Aladin 17
Web-интерфейс Horizons 18
Глава 3. Методика наблюдений 19
Составление программы наблюдений 19
Характеристики телескопа SBG 19
Характеристики телескопа MASTER-II URAL 22
Методика наблюдений на телескопе SBG 23
Методика наблюдений на телескопе MASTER-II URAL 25
Обработка наблюдений телескопа SBG 27
Обработка наблюдений телескопа MASTER-II URAL 30
Глава 4. Результаты наблюдений на телескопе SBG 36
Общее 36
Статистика наблюдений на 10 февраля 2016 года и 11 февраля 2016 года . 40
Статистика наблюдений на 12 февраля 2016 года и 13 февраля 2016 года . 41
O-C (Невязки) 42
Глава 5. Динамика АСЗ 459872 2014 EK24 45
Вероятностная орбитальная эволюция 45
Интеграл Лидова — Козаи 50
Заключение 52
Список используемой литературы 54
Актуальность проблемы
Класс астероидов, сближающихся с Землёй (АСЗ) важен в первую очередь тем, что при столкновении с Землей, имея достаточно большие размеры, может нанести огромный ущерб нашей планете и цивилизации. Тем острее встает вопрос о как можно более точном прогнозировании орбит данных астероидов. Однако важным моментом, помимо самих вычислений и прогнозирования движения таких объектов, является так же проведение наблюдений, обработка результатов и дальнейшее уточнение орбит с помощью них, что в свою очередь является тем фундаментом, на котором строятся само прогнозирование и вычисление.
В наше время, когда телескопы за одну ночь наблюдений способны собирать колоссальные объемы данных, их ручная обработка не представляется возможной. Чтобы понимать принцип данного процесса, нужно иметь представление о каждом шаге работы и непосредственные наблюдения на телескопе своими руками как нельзя лучше подходят для данной задачи, однако также нужно иметь возможность обрабатывать большой объем данных с помощью соответствующего программного обеспечения.
Цель работы
Проведение наблюдений астероидов, сближающихся с Землей на телескопах SBG АО УрФУ, MASTER-II URAL АО УрФУ, обработка полученной информации и исследование динамики некоторых астероидов, создание автоматизированного инструмента обработки изображений, рассчитанного на широкое использование в задачах астрометрии тел Солнечной системы.
Апробация работы
Результаты данной работы опубликованы на сайте http: //www.minorplanetcenter.net и докладывались на:
• семинаре кафедры астрономии и космической геодезии
Физического факультета Томского Государственного
Университета 25 марта 2016 года, протокол № 70,
• На VI Международной молодежной научной конференции «Актуальные проблемы современной механики сплошных сред и небесной механики», г. Томск. 16-18 ноября 2016 г. [1]
• 46-ой международной научной конференции «Физика космоса» (Екатеринбург, 2017) [2];
• семинаре кафедры астрономии и космической геодезии
Физического факультета Томского Государственного
Университета 17 февраля 2017 года, протокол № 80
Содержание работы
В главе 1 представлена общая информация об объектах, сближающихся с Землёй, дана общая классификация таких объектов.
В главе 2 дается описание программного обеспечения, использованного в данной работе, в частности программного пакета «ЭПОС», «SBGControl», «Izmccd», языка программирования «Python», написанных на нем модулей, небесного атласа «Aladin» и Web-интерфейса «Horizons», характеристики телескопа, методика выбора объектов и составления программы наблюдений, методика наблюдений и их обработки.
В главе 3 рассмотрены методика составления наблюдений, характеристики телескопов SBG и MASTER-II URAL, методики наблюдений на каждом из них, обработка полученных снимков.
В главе 4 приведены результаты проведенных наблюдений.
В главе 5 исследована динамика АСЗ 459872 2014 EK24 и рассчитана его орбитальная эволюция.
Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю, кандидату физико-математических наук Галушиной Т.Ю. за помощь в выборе темы работы и консультации, коллективу кафедры астрономии и космической геодезии физического факультета ТГУ за обсуждение результатов и полученные замечания, кафедру астрономии и геодезии института естественных наук Уральского Федерального Университета за предоставленную возможность стажировок на телескопах SBG и MASTER-II URAL, Скрипниченко Павла Вадимовича, ассистента кафедры астрономии и геодезии ИЕН УрФУ, за руководство стажировкой в 2016 году, Кайзер Галину Тимофеевну, кандидата физико-математических наук, за помощь в опубликовании результатов наблюдений, Шагабутдинова Андрея Альфатовича, студента кафедры астрономии и геодезии ИЕН УрФУ, за помощь в работе и прохождении стажировки, Крушинского Вадима Владимировича, ведущего электроника АО УрФУ, за помощь в изучении языка программирования Python и руководство стажировкой в 2017 году.
В ходе двух учебных стажировок в Коуровской АО и УрФУ изучил принципы работы на телескопах SBG и MASTER-II URAL, освоил следующее программное обеспечение: ЭПОС для выбора подходящих для наблюдения объектов и составления программы наблюдений на каждую ночь, а также расчета их эфемерид, SBGControl для управления телескопом и съемки астероидов, Izmccd для проведения обработки снимков и расчета координат по ним, язык программирования Python для написания модулей автоматической астрометрии объектов, Aladin для визуализации оцифрованных астрономических изображений, загрузки и накладывания информации из астрономических сервисов, каталогов и баз данных. За время февральской стажировки 2016 года погодные условия позволили работать на телескопе 4 ночи, в ходе которых было сделано 668 снимков выбранных объектов, для которых заранее были рассчитаны эфемериды на соответствующее программе наблюдений время. После обработки всех снимков было получено 339 измерений 15 объектов (помимо 12 выбранных для наблюдения астероидов так же в кадр попадали прочие объекты), из которых 309 измерений имели удовлетворительное значение O-C (наблюденное минус вычисленное). Был составлен файл MPCreport.txt для отправления на сайт центра малых планет, согласно правилам которого в нем содержались три измерения за одну ночь по каждому из одной серии снимков, если позволяло их количество.
После проверки данной работы и полученных данных Кайзер Галиной Тимофеевной, кандидатом физико-математических наук, результаты наблюдений были отправлены на сайт http: //www.minorplanetcenter.net и были опубликованы в базе данных Центра малых планет, а также в архиве MPS_20160515.pdf. Из 60 отправленных измерений было принято все 60.
Была изучена динамика АСЗ 459872 2014 ЕК24, на базе полученных ранее данных улучшена его орбита, установлено, что он движется в далекой окрестности резонанса 1:1 с Землей.
За время февральской стажировки 2017 года погодные условия позволили работать на телескопе 2 ночи, в ходе которых было сделано 102 снимка, с использованием которых на языке программирования Python были написаны модули для автоматической астрометрии объектов.
По результатам прохождения учебных стажировок и выполненных работ написана данная бакалаврская работа.
