Оптические средства наблюдения за космическим мусором. Часть I

Если Вам необходимо распечатать сложную инженерно-техническую схему или гигантскую цветную фотографию, тогда широкоформатные сольвентные плоттеры ИНФИНИТИ — это именно то, что Вам нужно. Ознакомится с характеристиками этих устройств Вы сможете на сайте www.draivteh.ru.


Основное назначение оптических средств — обнаружение и наблюдение за высокоорбитальными КО [Barker et al., 2004]. В отличие от радиолокаторов, телескопы обладают следующими достоинствами:

• в принципе, допускают передислоцируемые варианты;

• не требуют слишком больших мощностей электропитания;

• для наблюдения цели достаточно ее освещения Солнцем (редко используется специальная подсветка);

• чувствительность оптических средств обратно пропорциональна квадрату расстояния до цели.

 

Однако не лишены они и недостатков. Прежде всего:

• возможность наблюдения зависит от времени суток, погодных условий, фазы Луны, степени освещенности цели, фазы ее освещенности;

• обнаружительные способности и точность измерений во многом определяются скоростью пересечения целью поля зрения средства;

• одно средство может одновременно контролировать крайне ограниченное число целей;

• операция перенацеливания телескопа на другой КО требует заметно большего времени, чем радара с фазированной решеткой;

• программно-алгоритмическое обслуживание процесса наблюдения, обнаружения полезного сигнала и его измерения значительно сложнее, чем в радиолокационной системе;

• производительность оптических средств значительно ниже, чем радиолокационных.

Европейское космическое агентство использует достаточно обширный арсенал оптических средств наблюдения.

 

060412 1005 1 Оптические средства наблюдения за космическим мусором. Часть I

Рис. 1. Главный цейсовский телескоп ЕКА

 

Цейсовский телескоп ЕКА для наблюдения КМ — SDT (Space Debris Telescope) (Тенерифе, Испания). В телескопе использована система Кассегрейна с оптикой Ричи-Кретьена (с фокусным расстоянием f = 4:47 специально для наблюдения КМ) и коде. Апертура 1 м, поле зрения 0,7°. ПЗС-камера с охлаждаемой жидким азотом решеткой 4×4 ПЗС-чипов по 2048×2048 пикселов каждый. Пороговое отношение полезный сигнал/ шум ~5,0, время накопления ~2 с, время считывания ~19 с. Допускается до трех считываний изображения в минуту. Проницающая способность 19m…21m, что позволяет наблюдать на ГСО КО размером 15 см с альбедо 0,1. Система контролирует 120° ГСО. Телескоп регулярно привлекается к кампаниям IADC по наблюдению КМ. Например, в 1999 г. за 49 ч работы было обнаружено 206 КО в окрестности ГСО, из которых только 27 % было идентифицировано с КО каталога СККП США [Flury et al., 2000; 2003; Vananti et al., 2009] (рис. 1).

 

060412 1005 2 Оптические средства наблюдения за космическим мусором. Часть I

Рис. 2. Однометровый телескоп AIUB в Циммервальде

 

Телескоп AIUB (Циммервальд, Швейцария) — кассегрейновский инструмент с оптикой Ричи-Кретьена принадлежит Астрономическому институту Бернского университета (рис. 2). Апертура телескопа — 1 м, поле зрения — 0,5°. оснащен складным куполом. ПЗС-матрица имеет 2048×2048 пикселов. Предельная наблюдаемая звездная величина 20m. Телескоп контролирует 100° ГСО. Использовался как испытательный стенд для отладки алгоритмов и программ телескопа ЕКА. Главная специализация — астрометрия и лазерное измерение дальности (применение в спутниковой геодезии). Во время двух кампаний в 2000 г. телескопом AIUB обнаружено 75 неидентифицированных ко на ГСО [Fruh et al., 2009].

 

060412 1005 3 Оптические средства наблюдения за космическим мусором. Часть I

Рис. 3. Телескоп ROSACE

 

Телескоп ROSACE (космическое агентство Франции) — ньютоновской конструкции, предназначен для наблюдения медленно движущихся объектов в окрестности ГСО (рис. 3). Апертура телескопа 50 см, поле зрения 0,3×0,4°, ПЗС-матрица 1024×1556 пикселов, чувствительность 19m g (КО размером 20 см на ГСО). Орбита объектов определяется по измерениям азимута и угла места с точностью 1 угл. с (3σ). Основная задача — наблюдение за ГСО. Телескоп может работать по целеуказаниям от TAROT.

 

060412 1005 4 Оптические средства наблюдения за космическим мусором. Часть I

Рис. 4. Телескоп TAROT

 

Телескоп TAROT (Франция) оборудован ПЗС-камерой с чипом 2048×2048 пикселов, время считывания 2 с, имеет апертуру 25 см, поле зрения 2×2° (рис. 4). Проницающая способность 17m, время накопления 10 с, обнаруживает КМ размером 50 см на ГСО. Французское космическое агентство предусматривает использование этого средства в режиме первичного обнаружения целей на ГСО с последующей передачей целеуказаний телескопу ROSACE для точного измерения координат.

 

060412 1005 5 Оптические средства наблюдения за космическим мусором. Часть I

Рис. 5. Французский оптический инструмент SPOC

 

Система SPOC (франц. Système Probatoire d’Observation du Ciel) (Тулон и Одейло, Франция). Позиционируется как широкоугольная оптическая система Минобороны. Каждая из двух ее станций оборудована четырьмя ПЗС-камерами, обращенными на запад, север, восток и в зенит. ПЗС-матрицы камер имеют 576×384 пикселов. Поле зрения каждой 50×50°, чувствительность 7m. Система позволяет обнаруживать до 400 НОКО за ночь, из которых 80.90 % обычно идентифицируются с каталогом СККП США. SPOC используется также для получения фотометрических сигнатур с целью определения скорости собственного вращения КО относительно центра масс (рис. 5).


Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».


Найти на unnatural: Оптические средства наблюдения за космическим мусором Часть
Автор: admin | 4 Июнь 2012 | 460 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100