Sovremennaya astronomiya i metodika ee prepodavaniya| << Predydushaya |
Metodika prepodavaniya temy "Sovremennye kosmicheskie issledovaniya" na osnovanii uchebnogo posobiya "Kosmicheskii eksperiment HIPPARCOS"
Nefed'eva A.I., Nefed'ev Yu.A.
Kazanskii gosudarstvennyi universitet,
Astronomicheskaya observatoriya im.V.P.Engel'gardta,
Kazanskii gosudarstvennyi pedagogicheskii
universitet
E-mail : star@dtp.ksu.ras.ru
Velikoe dostizhenie nauki - poluchenie vysokotochnyh astronomicheskih nablyudenii v kosmose. Pri reshenii mnogih nauchnyh i prikladnyh zadach, svyazannyh s izucheniem dvizhenii i raspredelenii v prostranstve nebesnyh tel, trebuetsya sozdanie inercial'noi sistemy koordinat, to est' takoi sistemy, kotoraya ne imeet nikakih uskorenii. Gruppa po sozdaniyu fundamental'nyh sistem koordinat pri Mezhdunarodnom Astronomicheskom Soyuze (MAS) razrabotala special'nye rekomendacii, kotorym dolzhna udovletvoryat' inercial'naya sistema koordinat. Etim rekomendaciyam udovletvoryaet katalog vnegalakticheskih ob'ektov, poluchennyi na osnove nablyudenii na radiointerferometrah so sverhdlinnoi bazoi. Tochnost' nablyudenii, odnorodnost' sistemy, otsutstvie uskorenii vpolne udovletvoryali rekomendaciyam MAS. Poluchennaya sistema byla prinyata kak Mezhdunarodnaya nebesnaya fundamental'naya sistema (ICRS), no ona dana v radioluchah. Dlya resheniya mnogih problem astronomii trebovalas' inercial'naya sistema v opticheskom diapazone voln. Eshe v 60-ye gody dvadcatogo stoletiya byli vyskazany pozhelaniya provesti nablyudeniya mnogih zvezd na kosmicheskom korable. Dlya etogo bylo predlozheno mnogo proektov, obrazovano Evropeiskoe Kosmicheskoe Agenstvo (ESA), kotoroe v 1980 godu prinyalo programmu kosmicheskih nablyudenii Hipparcos, nazvannyi v chest' drevnegrecheskogo uchenogo Gipparha. V vypolnenii proekta uchastvovalo mnogo uchenyh iz evropeiskih stran. Mnozhestvo firm prinimali uchastie v sozdanii sputnika, teleskopa na nem i sovremennogo elektronnogo oborudovaniya. Byl sostavlen predvaritel'nyi katalog (Input Catalogue) iz 120000 zvezd. Planirovalsya zapusk sputnika na geostacionarnuyu orbitu, no vo vremya zapuska ne srabotal motor i sputnik stal dvigat'sya po ellipticheskoi orbite, prishlos' menyat' vsyu programmu nablyudenii. Vnachale planirovalas' dlya svyazi so sputnikom lish' odna nazemnaya stanciya, no prishlos' otkryt' neskol'ko dobavochnyh. Sputnik poluchal so stancii faily programmnyh i fundamental'nyh zvezd i fail special'nyh komand. Rezul'taty nablyudenii mgnovenno vysylalis' na Zemlyu, gde prohodili predvaritel'nuyu obrabotku, chtoby mozhno bylo sudit' o kachestve poluchennogo materiala. Za polozheniem sputnika sledili tri giroskopa i v sluchae otkloneniya ot zadannogo polozheniya vvodilas' sootvetstvuyushaya korrekciya s pomosh'yu nebol'shih "tolkatelei". Tochnoe polozhenie teleskopa v prostranstve opredelyalos' po nablyudeniyam zvezd na prisposoblenii - star mapper, ot reshetki kotoryh svet ot zvezdy moduliruet i popadaet v fotoumnozhiteli, gde fotony preobrazuyutsya v elektricheskii tok, vysylaemyi na zemnuyu stanciyu. Pri nablyudenii zvezd prohodyashih cherez polya zreniya teleskopa (ih dva, ugol mezhdu nimi raven 58o), signaly ot zvezd modulirovalis' glavnoi reshetkoi, raspolozhennoi v fokal'noi ploskosti teleskopa, imeyushei 2688 parallel'nyh shelei, i padal na katod JDT - svoego roda fotoumnozhitel'. Sputnik skaniroval nebo po bol'shim krugam, sohranyaya postoyannym naklon k napravleniyu sputnik-Solnce. Faily programmnyh zvezd posylalis' cherez korotkie promezhutki vremeni. Kazhdyi ob'ekt za 3 goda nablyudalsya 100-150 raz. Dlya odinochnyh ob'ektov opredelyalis' pyat' astrometricheskih parametrov: polozhenie (a, d), sobstvennye dvizheniya (ma, md) i absolyutnyi trigonometricheskii parallaks (p). Dlya spiska dvoinyh i kratnyh zvezd krome pyati parametrov opredelyalis' parametry, harakterizuyushie dvoinuyu ili kratnuyu sistemu, v chastnosti razdelenie zvezd, raznost' ih zvezdnyh velichin, izmenyaemost' komponent i dr. Prilozheniya k katalogu Hipparcos soderzhat informaciyu o dvoinyh i kratnyh zvezdah, o peremennyh zvezdah, o nablyudeniyah tel solnechnoi sistemy.
Okonchatel'naya orbita sputnika imela vysotu v apogee 35900 km, v perigee 526 km, ekscentrisitet orbity 0,72. Sputnik delal polnyi oborot vokrug osi za 2 chasa, obrashalsya vokrug Zemli za 10 chasov. Os' sputnika precessirovala so skorost'yu 63o v sutki, delaya polnyi oborot za 48,66 sutok. Vsledstvie etih dvizhenii za 3 goda byli pronablyudeny zvezdy vsei nebesnoi sfery. Pri nablyudeniyah neobhodimo bylo imet' tochnye koordinaty sputnika, chtoby bortovoi komp'yuter mog delat' navedeniya mgnovennogo polya zreniya JDT na signal ot zvezdy.
Dlya issledovaniya teleskopa i ego rabotosposobnosti provodilis' nablyudeniya iskusstvennyh marok i zvezdoobraznyh tochek, pomeshennyh vnutri teleskopa. Nablyudeniya provodilis' na bol'shih krugah, opisyvaemymi polyami zreniya teleskopa. Za polnyi oborot sputnika vokrug Zemli poluchali do 50000 otschetov, po kotorym, znaya priblizhennye koordinaty zvezd, nahodili abscissy zvezd, zatem svyazku iz krugov, poluchaemuyu za odin oborot sputnika vokrug osi, usrednyali, poluchali srednii fundamental'nyi krug, opredelyali srednee nachalo otschetov absciss, sostavlyali sootvetstvuyushie uravneniya i nahodili parametry, harakterizuyushie nablyudeniya i teleskop. Zatem poluchennye popravki vnosilis' v dannye, ob'edinyalis' vse fundamental'nye krugi, sostavlyalis' uravneniya, v kotorye vhodili popravki k nul'-punktam otdel'nyh bol'shih krugov, opredelyali istinnyi nul'-punkt otschetov absciss i nahodilis' iz uravnenii astrometricheskie parametry. Vse vychisleniya provodilis' na sverh moshnyh komp'yuterah. V rezul'tate missii Hipparcos byli sostavleny dva opticheskih kataloga Hipparcos i Tycho. Eti katalogi mozhno schitat' absolyutnymi, tak kak oni fakticheski ne zavisyat ot pervonachal'nogo kataloga HIC, kotoryi v rezul'tate obrabotki byl znachitel'no utochnen i oshibki koordinat v nem umen'shilis' s ±1,5" do ±0,3". Katalog Hipparcos imeet tochnost' ±0,1 mas, Tycho - ±10 mas. Katalog Hipparcos byl priveden k sisteme ICRS i fakticheski predstavlyaet opticheskuyu mezhdunarodnuyu nebesnuyu fundamental'nuyu sistemu Hipparcos JCRS. Katalog Tycho dan v sisteme HIPPARCOS ICRS. My schitaem, chto nashe posobie dast vozmozhnost' studentam bolee polno i vsestoronne izuchit' temu "Sovremennye kosmicheskie issledovaniya" i poluchit' predstavlenie o samyh poslednih kosmicheskih zvezdnyh katalogah.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material
Publikacii so slovami: astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
