Тема: Уточнение орбит астероидов, что покрывают звезды

[Алексей Лосюк]

Проницающая на одиночных кадрах доходила со старой матрицей до 18 зв. вел. А с новой наверно будет уже около 19. Это при условии съемки с высоким разрешением - 7.4 или 9 микрон (старая/новая матрица) и в прямом фокусе 14" MEADE (относительное отверстие 1/10).

Хотелось бы получить консультацию Игоря Измайлова: в каком интервале должна лежать звёздная величина астероида, чтобы точность астрометрии на оборудовании "Ка-Дара" была максимальной?
 

Ну, а если сложить несколько кадров (при небольшой угловой сокрости астероида) или сделать биннинг...
 но все это может приводить к уменьшению точности

Думаю, что кадры, подлежащие астрометрической обработке, складывать вообще нельзя: каждое изображение должно обрабатываться индивидуально.

Алексей Лосюк

[Игорь Измайлов]

Для поддержания этой работы необходимо создать полностью автоматическую программную систему. Которая будет 1) выдавать список астероидов для которых нужна астрометрия  2) выдавать для каждого наблюдательного пункта список покрытий.

Ничего сложного в такой системе нет. Я думаю, что у Престона и действует что-то подобное.

Звездная величина, для качественной астрометрии, должна  быть меньше  на 2-3m  предельной. Но это я так думаю, т. е. это надо пробовать с конкретной программой обработки ПЗС-кадров(м. б. улучшать программу) и с конкретным телескопом.

Да научный смысл конечно имеет большая развернутая наблюдательная программа. Если это будут единицы наблюдений в год то и заниматься этим не стоит.
И нужна не единичная акция, а постоянно действующая программа. Тогда и кпд будет побольше чем 2%.

[Алексей Лосюк]

Для поддержания этой работы необходимо создать полностью автоматическую программную систему. Которая будет: 1) выдавать список астероидов, для которых нужна астрометрия; 2) выдавать для каждого наблюдательного пункта список покрытий.

Ничего сложного в такой системе нет. Я думаю, что у Престона и действует что-то подобное.

Принципиально сложного, может быть, и нет. Но чтобы создать такую систему, много труда надо вложить...

Судя по результатам работы Стива Престона, у него действительно есть автоматизированный программный комплекс. А Ян Манек так отстаёт от него потому, что работает "вручную".

Программное обеспечение Престона позволяет ему отбирать покрывающие астероиды, орбиты которых планируется уточнять. Затем закачивается требуемая астрометрия, в том числе самая свежая (Престон, как правило, выполняет последнее уточнение обстоятельств покрытия за несколько дней до явления). Потом автоматически генерируются файлы (графические, html и текстовые) с обстоятельствами покрытия.

Только покрытия он отбирает не для какого-то определённого пункта земной поверхности, а для земного шара в целом. Включая его ближайшие окрестности. За одним-единственным исключением. И это исключение, к сожалению, - мы. Точнее, Европа. Потому что для Европы рассчитывать уточнения взялся Манек. Но последний год он их практически не рассчитывает: у него сложилась какая-то сложная ситуация в семье.

Из-за этого мы отбираем покрытия - "кандидаты" на возможные уточнения - вручную. И отправляем просьбу их уточнить Престону.

По поводу автоматизированного комплекса для расчётов обстоятельств покрытий в любом пункте интересную идею обсуждали в рассылке  [pokrytie] http://groups.yahoo.com/group/pokrytie/ Денис Денисенко и Андрей Плеханов: неплохо было бы создать сайт, посетитель которого ввёл бы название (или координаты) своего пункта наблюдений - и получил бы готовые обстоятельства предстоящих в нём покрытий.

Есть одно соображение о причинах малых значений погрешностей, которые приводит Престон для рассчитанных им элементов орбит.

Я просмотрел вчера несколько десятков уточнений Престона. Обнаружилась следующая закономерность.

Погрешности у Престона получаются в несколько раз меньшими, чем приводятся на Динамическом сайте астероидов, только в том случае, если Престон располагает современными прецизионными положениями астероида, полученными из UNSO/Flagstaff. (Не знаю, как эта аббревиатура расшифровывается, но в оригинале у Престона стандартная фраза для обозначения данного источника астрометрии выглядит так: "This update is based on UNSO/Flagstaff astrometry for the asteroid kindly provided by Ron Stone".)

Если же во Флагстаффе не наблюдали данный астероид, то Престон использует только историческую астрометрию. В этом случае погрешности у него получаются близкими к тем, которые публикуются на Динамическом сайте астероидов http://hamilton.dm.unipi.it/cgi-bin/astdys/ . (В этом случае Престон так и пишет: "This update is based on historical astrometry from the MPC files (via AstDys)".)

Чем же столь сильно отличаются в лучшую сторону результаты, полученные во Флагстаффе, от исторической астрометрии? Предполагаю, что лишь одним: прецизионные наблюдения астероидов во Флагстаффе проводятся с использованием положений звёзд из каталогов UCAC2 и Hipparcos. Каталог же Tycho-2 (а тем более фундаментальные каталоги середины XX века) просто не обеспечивают необходимой точности!

Конечно, у Престона "в рукаве" наверняка есть ещё какие-то хитрости и тонкости уточнения астероидных орбит.

Но указанная закономерность престоновских уточнений даёт основание предположить, что если провести астрометрические наблюдения какого-либо астероида на "Ка-Даре", используя каталоги UCAC2 и Hipparcos, то Престон по ним сможет рассчитать орбиту астероида с погрешностью, не намного большей, чем сейчас считает для наблюдавшихся во Флагстаффе астероидов. (Ведь, как мы знаем из работы Игоря Измайлова, точность определения положения астероидов на "Ка-Даре" не уступает точности астрографа во Флагстаффе.)

Осталось лишь подтвердить это практически...

Пока подходящего для этого покрытия с шириной полосы километров 100 на ближайший месяц я не нашёл; продолжаю поиски. Конечно, его можно заменить десятком покрытий с шириной полосы километров 10, коим нет числа. Только, боюсь, наблюдатели быстро разочаруются тем, что пОлосы покрытий всё время проходят мимо них, и их энтузиазм быстро сойдёт на нет...

Да, научный смысл, конечно, имеет большая развернутая наблюдательная программа. Если это будут единицы наблюдений в год, то и заниматься этим не стоит.
И нужна не единичная акция, а постоянно действующая программа. Тогда и кпд будет побольше, чем 2%.

Думаю, что развёрнутая программа нам не грозит. Потому что она означала бы прежде всего вложение в неё денег. А кому они в нашей стране нужны, эти отвлечённые научные исследования - да ещё чтобы на них деньги тратить?

Сейчас работы по предвычислению и наблюдению покрытий в СНГ проводятся лишь любителями (или профессионалами - но в свободное от их основной работы время). На голом энтузиазме. Астероидные покрытия, правда, включены в тематику работ некоторых профессиональных групп астрономов. Однако результаты их работы широкой публике неизвестны.

Поэтому есть смысл (по крайней мере, пока) отправлять результаты в одну из ассоциаций наблюдателей покрытий. Вот что о них написано на сайте Дениса Денисенко (http://hea.iki.rssi.ru/~denis/asteroids.html ):

Сейчас в Европе и в Америке работает большая сеть наблюдателей. Координацией их усилий занимается Международная ассоциация тайминга покрытий (IOTA), президент Дэвид Данхем. Во время интересных покрытий, полосы видимости которых проходят через густонаселенные районы США, в IOTA поступают десятки сообщений от любителей астрономии. Рекорд массовости установили, естественно, в Китае - во время покрытия гаммы Близнецов астероидом (381) Мирха 13 января 1991 года исчезновения звезды ждали 3000 китайцев по всей стране. Кстати, из-за неточности определения орбиты и небольшого размера астероида покрытие увидели всего четверо из них! Существует и Европейская секция IOTA. Один из наиболее активных деятелей здесь - чех Ян Манек из Стефаниковой обсерватории в Праге.

За год в мире выполняются результативные наблюдения порядка сотни астероидных покрытий.

На сайте Манека (http://mpocc.astro.cz/results/ ) эти аббревиатуры расшифровываются так:

IOTA/ES - INTERNATIONAL OCCULTATION TIMING ASSOCIATION (EUROPEAN SECTION)
EAON - EUROPEAN  ASTEROIDAL OCCULTATION NETWORK

Кроме того, Денис пишет об их подразделении - РОССИЙСКОЙ СЕТИ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ ПОКРЫТИЙ ЗВЁЗД АСТЕРОИДАМИ (координатор - Денис Денисенко, denis@hea.iki.rssi.ru ).

Алексей Лосюк

[ctac]

 Дополню себя же.
 Предельные зв. вел., что я указал получаем за минутную экспозицию.

 А по поводу развернутой программы наблюдений, я скажу так. Если к нам будут приходить заказы на наблюдения для уточнения полосы покрытия звезд астероидами, то мы с удовольствием выполним эти наблюдения. А если они будут довать реальный результат - то и застолбим наблюдательное время на обсерватории под эту программу.
 Для нас главное - это результативность наблюдательной программы и ее полезность современной науке!

[Алексей Лосюк]

Предельные зв. вел., что я указал, получаем за минутную экспозицию.

Привожу произвольную выборку минутного смещения (в угловых секундах) астероидов:

1.377
1.104
0.525
0.377
0.498
0.453
0.570
0.573
0.594

Как она получена? Просто выписано движение всех астероидов, которые покрывали звёзды в центре России этим летом.

Вопрос к Игорю Измайлову: как Вы думаете, при подобных минутных смещениях астероидов какую максимальную выдержку можно применить в условиях "Ка-Дара", чтобы изображение астероида хорошо проработалось и было бы пригодно для дальнейшей астрометрической обработки с минимальной погрешностью?

Алексей Лосюк

[ctac]

 Работая с программой, что создал Игорь обратил внимание на существование такого способа измерения как штрих - на случай быстрого движения астероида. Видимо не важно как растянет. Важно в принципе потянуто или нет. Это видимо 2 разных способа расчета астрометрии.
 В случае смаза берется середина штриха и приводиться к середине экспозиции. Так Игорь?

 А от себя добавлю: 7.4 микрона соответствуют 0,43 угл. сек. при фокусе 3.5м.

[Алексей Лосюк]

Наконец-то мне попалось интересное покрытие, к которому есть смысл подготовить прецизионные наблюдения покрывающего астероида! 

Правда, имеется и ряд неудобств.

Так, ширина полосы покрытия невелика - всего 34 км. Зато звезда относительно яркая: V=5.1 m. Поэтому, если удастся уточнить положение полосы, то можно будет выехать в неё с любыми инструментами - хоть с биноклями - и организовать массовые наблюдения. (Покрытия столь ярких звёзд бывают редко.)

Другое неудобство для наблюдателей: астероид виден сейчас только под утро.

Кроме того, его блеск сейчас невелик: V=17.0 m. К концу сентября астероид станет чуть ярче (16.6 m), но к тому времени Станислав уедет в экспедицию, и наблюдать станет некому...

Итак, по предварительным расчётам Престона 5 октября с 02:13 по 02:34 UT произойдёт покрытие звезды 19  Возничего = HIP 24879 = TYC 2398-1609-1 = SAO 57906  (V=5.1 m, B=5.4 m) астероидом (2928) Epstein. Неуточнённая полоса покрытия пройдёт по северо-западу Африки, Италии (где много наблюдателей покрытий!), балкан, Румынии, Молдавии, Украине (между Киевом и Харьковом), Курской, Воронежской, Липецкой, Тамбовской, Пензенской и Ульяновской   областям.

В России уже будет рассвет, но светлое небо не помешает наблюдениям столь яркой звезды, если навести на неё заранее, на тёмном небе. Высота звезды у нас - около 70 градусов.

Эллипс ошибок положения астероида: большая полуось - 0.093", малая полуось - 0.079", позиционный угол большой полуоси - 95 градусов. Это приводит к тому, что неопределённость положения полосы составит 149 км, а вероятность покрытия в середине предсказанной полосы - всего 9 процентов.

Рядом с покрываемой звездой находятся звёзды сравнения: в 8 угловых минутах - 18 Возничего (6.5 m), в 18' - IQ Возничего (5.3 m).

Алексей Лосюк

[ctac]

 Сегодня же ночью отснимем!!!

[Игорь Измайлов]

Думаю выдержку надо брать так что бы размазывание было не больше 2-3 пикселов. Дальше начинается падение точности.

[Игорь Измайлов]

Думаю, что развёрнутая программа нам не грозит.  Потому что она означала бы прежде всего вложение в неё денег. А кому они в нашей стране нужны, эти отвлечённые научные исследования - да ещё чтобы на них деньги тратить?

Тогда во многом утрачивается научный смысл.
А на счет денег вы зря так думаете. Есть положительные примеры, в России прежде всего. Например обсерватория Крылова. Кроме естественно самого научного центра Ка-Дар. Конечно убедить отфинансировать программу тяжелее чем создание и работу обсерватории, но вполне возможно.

[ctac]

 Алексей!
 
  Пол дела сделано! Сегодня ночью отсняли область астероидам (2928) Epstein.

 Снимали на MEADE 14" с матрицей STL-6303E.

 Выдержки были от 100 сек до 10. Везде биннинг 1n - полное разрешение.
 
  Астероид виден на всех снимках .

 Теперь дело за izmccd - я старался разместить так кадр, что бы как можно больше попало звезд с блеском более 13 зв. вел.

 Надеюсь данный формат и размер файлов программа сможет проглотить.
 Пока приходиться обманывать программу говоря, что сейчас 2004 год , но этому должен скоро прийти конец, я в это верю . Дело только за Игорем...

[ctac]

Тогда во многом утрачивается научный смысл.
А на счет денег вы зря так думаете. Есть положительные примеры, в России прежде всего. Например обсерватория Крылова. Кроме естественно самого научного центра Ка-Дар. Конечно убедить отфинансировать программу тяжелее чем создание и работу обсерватории, но вполне возможно.

 Соглашусь с Игорем, да легче построить обсерваторию, чем договориться о проведении своей программы на чужой. Тому пример МАСТЕР - она была построенна под определенную задачу - патрульную съемку  гамма-всплесков. И других программ от людей со строны она не реализует, хотя техника это позволяет.
 А вот Ка-Дар это полная противоположность - она строилась изначально как Общественная обсерватория. То-есть доступ к ней может получить любой желающий. Отвлекаясь от темы: на неделе меня тут подловил мужик около ворот обсерватории. Говорит: - Хочу в телескоп небо показать семье и сам поглядеть.
 Какие проблемы - договрились на субботу.
 Но учитывая оснощенность обсерватории грех был бы уходить только в красивые картинки. Вот мы и пытаемся привлечь к сотрудничеству тех, у кого есть наблюдательные программы с реальными результатами
 И все абсолютно бесплатно - постановщик дает идею-программу, а мы ему сырой материал. Все выигрывают от такого симбиоза
 Надеюсь подробно обрисовал ситуацию.

[ctac]

  Пол дела сделано! Сегодня ночью отсняли область астероидам (2928) Epstein.

 Теперь дело за izmccd...

Верно я написал ;(

 В течении 2-х часов как мог крутил и вертел снимок, но отождествлять программа отказывалась. Очень странно выглядело, когда программа маркеровала красным средние звезды по яркости на снимке и проходила стороной яркие

  Игорь, я надеюсь на твою помощь!

 В понедельник постараюсь выложить  снимки в сеть.

[ctac]

 Вот кусочек из снимка, правда сложенного из 7 кадров, где виден астероид:

 http://www.kadar.ru/forum/index.php?topic=6.msg403#msg403

 Но и на отдельных кадрах он виден

[Алексей Лосюк]

Думаю, выдержку надо брать так, чтобы размазывание было не больше 2-3 пикселей. Дальше начинается падение точности.

А от себя добавлю: 7.4 микрона соответствуют 0,43 угл. сек при фокусе 3.5 м.

Чтобы размазывание составляло не больше 2-3 пикселей, надо, чтобы астероид во время экспозиции сдвинулся не более чем на размер шага матрицы.

Правильно ли я понял, что величина 7.4 микрона, о которых писал Станислав, - это шаг матрицы? Тогда сдвиг астероида должен составить не более 0.43". На момент наблюдения астероид двигался со скоростью 0.6435" в минуту времени. Следовательно, оптимальная выдержка составляла 40 секунд.

Теперь дело за izmccd - я старался разместить так кадр, что бы как можно больше попало звезд с блеском более 13 зв. вел.

Надеюсь, данный формат и размер файлов программа сможет проглотить.

Пока приходиться обманывать программу, говоря, что сейчас 2004 год , но этому должен скоро прийти конец, я в это верю . Дело только за Игорем...

В течение 2-х часов как мог крутил и вертел снимок, но отождествлять программа отказывалась. Очень странно выглядело, когда программа маркировала красным средние звезды по яркости на снимке и проходила стороной яркие.

Игорь, я надеюсь на твою помощь!

Возможно, дело именно в том, что приходится сообщать программе, что снимок относится к 2004 году? Слабые звёзды имеют маленькое собственное движение, и программа их "распознаёт". У ярких звёзд в общем случае можно ожидать более быстрого собственного движения, и они за год могут "уйти" с того места, где, по мнению "обманутой" программы, должны были находиться.

Я не уверен, что правильно определил угловые размеры полей, отснятых Станиславом. Поэтому посмотрел в каталоге UCAC2 (напоминаю, что только он подходит для решения нашей задачи!) просто круговую окрестность астероида. Радиус окрестности выбрал равным 10 угловым минутам. В данной окрестности в каталоге UCAC2 обнаружилось 59 звёзд с блеском от 9.31 до 16.09 m. Вот как они распределены по блеску (первая колонка) и по собственному движению (вторая колонка, в миллисекундах дуги):
 
 9.31  19.3
10.77  25.6
11.58   6.4
11.72  12.9
12.97  10.8
13.20   8.4
13.33   6.8
13.49   5.7
13.60  10.1
13.78  11.2
13.87  12.7
14.03  15.8
14.09  10.6
14.10  22.3
14.20  12.2
14.23  14.5
14.28  14.7
14.30   9.2
14.31  17.2
14.31  13.1
14.34  31.9
14.37  21.3
14.45  16.9
14.49  14.5
14.53   6.5
14.67  16.6
14.67  25.8
14.72  13.6
14.75   8.0
14.78  19.4
14.82  13.2
14.84  16.1
14.94  18.4
14.97   4.6
15.09  12.4
15.18  14.8
15.21  18.3
15.23  19.8
15.27  14.9
15.33  16.7
15.35  10.6
15.37  18.3
15.42  15.0
15.46   8.8
15.49  20.0
15.51  13.0
15.52  20.8
15.62  15.1
15.63  23.2
15.67  17.0
15.69  16.2
15.77  10.5
15.95  14.8
15.95  19.9
15.96  23.5
15.96  13.9
15.97   8.3
16.03  16.1
16.09  14.3

Алексей Лосюк