АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК, 2012, том 46, № 2, с. 190-192
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 520.8; 523.6
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПАКЕТА ЭПОС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
© 2012 г. В. Н. Львов, С. Д. Цекмейстер
Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН Поступила в редакцию 07.04.2011 г.
Приведено краткое описание пакета программ ЭПОС, созданного в Пулковской обсерватории и являющегося эффективным инструментом в работах по исследованию объектов Солнечной системы.
ВВЕДЕНИЕ
Программный пакет (ПП) ЭПОС, разработанный в Пулковской обсерватории, является эффективным инструментом в работах по исследованию объектов Солнечной системы. Его использование способствовало количественному росту и качественному улучшению оптических наблюдений, выявлению новых особенностей в движении астероидов, поддержке печатных изданий и дальнейшей популяризации астрономии. К основным особенностям ПП ЭПОС относятся: предоставление пользователю возможности самому адаптировать и обновлять все необходимые данные, которые доступны либо через Интернет, либо распространяются на компакт-дисках и иных носителях информации; возможность изучения особенностей различных групп объектов, выбранных самим пользователем; сочетание таблиц, графиков и рисунков для более полного представления о предмете исследования.
Среди задач, решаемых с помощью ПП ЭПОС при изучении объектов Солнечной системы, нужно упомянуть следующие: планирование и эфе-меридная поддержка наблюдений; контроль результатов наблюдений и оценка их точности; идентификация объектов в заданной области неба в заданный момент времени; визуализация видимого движения объектов на небесной сфере и их орбитального движения в пространстве; выявление потенциально опасных для Земли и планет астероидов и комет, вычисление обстоятельств реальных тесных сближений между ними; статистические исследования, выявление новых групп и семейств астероидов.
В каждой из задач можно использовать все возможности ПП ЭПОС, описанные во встроенной в пакет документации. Здесь приводится краткое описание отдельных программ.
ПРОГРАММЫ "ЭФЕМЕРИДЫ", "ЧТО НАБЛЮДАТЬ"
В программе "Эфемериды" можно выбрать нужный объект из предлагаемого списка каталогов, задать интервал и шаг эфемериды, указать место наблюдения (из списка обсерваторий или заданное пользователем) и шкалу времени, сформировать список выходных параметров вместе с форматами их вывода. Наконец, можно выбрать точность вычислений для астероидов и комет и используемую численную эфемериду. Помимо наблюдаемых величин, можно вычислить прямоугольные координаты и скорости, отнесенные к заданным центру и основной плоскости, а также элементы орбиты. К достоинствам программы относятся: возможность вычисления как наблюдаемых, так и модельных величин для любого центра; эффективное формирование списка выходных параметров и их форматов; выполнение групповых операций при чтении данных из специальных файлов.
Программа "Что наблюдать" позволяет получить список объектов из выбранных каталогов, которые можно наблюдать в заданную календарную дату (или несколько дат) в заданном месте. При этом можно установить высоту Солнца над горизонтом, которая ограничивает наблюдения, либо вовсе не принимать ее во внимание. Дополнительно можно определить ограничения по высоте объектов, звездной величине и элонгации от Солнца.
Оперативный доступ к самым последним данным и удобство их использования как в автономной, так и совместной работе ПП ЭПОС с другими программными средствами способствовало эффективному формированию и осуществлению различных программ наблюдений, в частности АСЗ (астероидов, сближающихся с Землей), а также комет (Девяткин и др., 2009). Это привело к тому, что Пулковская обсерватория стала одним из серьезных мировых центров по изучению объектов, сближающихся с Землей.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПАКЕТА ЭПОС
191
ПРОГРАММА "O-C" (НАБЛЮДЕНИЯ МИНУС ВЫЧИСЛЕНИЯ)
Программа "O—C" позволяет сравнить наблюденные координаты и звездные величины объекта с вычисленными на тот же момент, что помогает обнаружить наличие грубых ошибок и оценить точность наблюдений. Таким образом, можно, с одной стороны, контролировать результаты своих наблюдений перед отправкой их в MPC (Международный центр малых планет), с другой стороны, самостоятельно оценить качество любых имеющихся наблюдений.
Программа позволяет, помимо официального списка обсерваторий MPC, задавать произвольное место наблюдения, выбирать для обработки наблюдения, относящиеся либо к одной обсерватории, либо к одному объекту, задавать шкалу времени и точность интегрирования, указывать тип наблюдений. Объекты, не обнаруженные в используемых каталогах, выводятся в специальный список.
Помимо астрометрических координат можно обрабатывать и видимые, и относительные координаты. К последним относятся разности величин прямого восхождения и склонения пар спутник—планета, спутник—спутник, спутник—астероид и т.д. В дополнение к координатам можно получить величины (O—C) для скоростей их изменения. В ряде случаев именно эти данные позволяют более уверенно отождествить объект.
Контроль качества и оценка точности пулковских наблюдений объектов Солнечной системы регулярно проводятся перед отправкой наблюдений в MPC. С помощью ПП ЭПОС уже ряд лет ведется работа по анализу точности мировых наблюдений астероидов (Bykov и др., 2008).
ПРОГРАММЫ "КАДР", "ТРЕКИ"
Программа "Кадр" позволяет получить список объектов, находящихся в заданной площадке неба в заданный момент времени, и моделировать их видимое движение в окрестности этого момента на фоне звезд одного из нескольких доступных системе звездных каталогов. Это может быть полезно для подготовки будущих или анализа проведенных наблюдений (в том числе и архивных данных), для иллюстрации взаимных явлений. Ручная и автоматическая смена кадров вперед и назад по времени с различным шагом, изменение поля зрения кадра и направления осей координат, геометрическая интерпретация блеска объектов, помещение в центр кадра любого из объектов Солнечной системы, сохранение списков объектов — эти и другие возможности создают дополнительные удобства при работе с программой. Кроме того, имеется возможность получения не-
которых статистических характеристик для множества объектов в кадре.
Программа "Треки" иллюстрирует видимый путь (трек) объекта на фоне звезд для заданного места и интервала времени. Вычислительная основа та же, что и в программе "Эфемериды", а дополнительные элементы управления регулируют внешний вид рисунков. Эту программу можно, например, использовать для поиска "петель" треков, где имеет место максимальная кривизна видимой траектории.
ПРОГРАММА "ОРБИТЫ"
Программа "Орбиты" моделирует движение объектов Солнечной системы в пространстве с точки зрения задаваемого пользователем фиктивного наблюдателя. Элементы управления программы позволяют выбрать угол зрения и масштаб, скорость движения объекта, управлять наличием на рисунке орбит, осей координат, линий апсид и узлов, части плоскости эклиптики. К особенностям программы можно отнести режим накопления изображений, который позволяет более наглядно следить за эволюцией орбиты, особенно при тесных сближениях малых тел с планетами (например, сближение астероида Апофис с Землей 13 апреля 2029 г.).
В режиме работы "Рой" программа моделирует движение одновременно большого количества объектов определенного типа, элементы которых содержатся в отдельном каталоге. Выбор нескольких каталогов позволяет отслеживать совместное движение разных групп астероидов. Именно таким образом выявлен так называемый треугольник Гильд, основные особенности которого были изучены с помощью ПП ЭПОС (Львов и др., 2004).
Еще одной особенностью программы является режим "Глаз", позволяющий поместить наблюдателя на любой из известных объектов Солнечной системы и вместе с этим объектом двигаться. Совмещение центра кадра с другим заданным объектом позволяет рассмотреть его во всех аспектах при взаимном сближении наблюдателя с объектом наблюдения.
С помощью этой и других программ был решен ряд модельных задач в космическом проекте "Стереоскоп" (Григорьев и др., 2006).
ПРОГРАММА "ОПАСНЫЕ ОБЪЕКТЫ"
Программа позволяет решать две задачи:
— получение списка потенциально опасных объектов для Земли и других планет;
— получение списка реальных тесных сближений астероидов и комет с Землей или другой планетой на заданных минимальном расстоянии и интер-
192
ЛЬВОВ, ЦЕКМЕЙСТЕР
вале времени. Указанные списки необходимо подвергать ревизии при каждом обновлении каталогов элементов, так как количество объектов постоянно увеличивается, а элементы уже известных все время улучшаются.
ПРОГРАММА "КАТАЛОГИ ЭЛЕМЕНТОВ"
Программа позволяет импортировать элементы орбит астероидов и комет из внешних источников, экспортировать каталоги из внутреннего представления в текстовые файлы, просматривать и редактировать данные. Дополнительное удобство предоставляет возможность делать выборки в соответствии с разными условиями и на их основе создавать каталоги объектов, с которыми далее можно отдельно работать. Опции "Гистограмма" и "Распределение" позволяют осуществлять дополнительный контроль данных, выявлять и изучать различные группы объектов. При этом используются два новых эффективных инструмента. Во-первых, возможность выделения на рисунке интересующей области сгущения точек и записи в файл списка объектов, соответствующих этим точкам. Во-вторых, оригинальная методика ротации, которая позволяет перейти от эклиптики к плоскости симметрии орбит изучаемой группы объектов. С помощью этих средств был уточнен состав ранее выделенных групп астероидов и обнаружены новые динамические семейства и подгруппы в Главном поясе астероидов (Смирнов, 2006).
Пакет программ ЭПОС версии 7.55 доступен в Интернете по адресу: http://gao.spb.ru/personal/ neo/EPOS/epos7.zip.
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПП ЭПОС
В версию 8 пакета программ ЭПОС, которая сейчас проходит стадию тестирования, помимо отмеченных усовершенствованных программ включены еще три программы: "Определение орбит", "Два неподвижных центра" и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.