научная статья по теме НОВАЯ АСТРОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕДУКЦИЯ СТАРЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ СПУТНИКОВ САТУРНА НА ОСНОВЕ ОЦИФРОВКИ АСТРОНЕГАТИВОВ Астрономия

Текст научной статьи на тему «НОВАЯ АСТРОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕДУКЦИЯ СТАРЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ СПУТНИКОВ САТУРНА НА ОСНОВЕ ОЦИФРОВКИ АСТРОНЕГАТИВОВ»

АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК, 2015, том 49, № 1, с. 76-78

КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ

УДК 523.46-87

НОВАЯ АСТРОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕДУКЦИЯ СТАРЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ СПУТНИКОВ САТУРНА НА ОСНОВЕ ОЦИФРОВКИ АСТРОНЕГАТИВОВ © 2015 г. Т. П. Киселева, Т. А. Васильева, И. С. Измайлов, Е. А. Рощина

Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург, Россия e-mail: melon@gao.spb.ru; tpkis@inbox.ru Поступила в редакцию 13.02.2014 г.

В работе представлены новые результаты редукции старых фотографических наблюдений в Пулковской обсерватории 1972—1974 гг. по оцифрованным фотопластинкам системы спутников Сатурна, полученным на 26-дюймовом рефракторе и нормальном астрографе. Получены списки точных положений 2-6-го и 8-го спутников и Сатурна. Результаты новой редукции размещены в Пулковской базе данных по телам Солнечной системы и доступны в Интернете по адресу www.puldb.ru. Сравнение результатов старой и новой редукций с новейшими эфемеридами спутников Сатурна показало увеличение точности положений спутников Сатурна примерно в 2 раза. Делается вывод о целесообразности переобработки старых наблюдений по новой методике.

Ключевые слова: спутники Сатурна, астрометрия, фотографические наблюдения, оцифровка астро-негативов, точные положения.

БО1: 10.7868/$0320930Х1501003Х

ВВЕДЕНИЕ

Изучение динамики и эволюции систем спутников больших планет требует проведения длительных и регулярных астрометрических наблюдений на больших интервалах времени. Этой проблеме посвящена пулковская программа позиционных наблюдений тел Солнечной системы, начиная с 60-х годов прошлого века по настоящее время.

В стеклянной библиотеке Пулковской обсерватории собраны более 50000 астронегативов, из них более 6500 фотопластинок с наблюдениями тел Солнечной системы (спутники Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, астероиды). Имеется свыше 1300 пластинок с изображениями системы Сатурна. Большая часть этого материала обработана, получены точные положения относительно опорных звезд из каталогов AGK3 и PPM. Результаты, их анализ и методика обработки представлены в публикациях (Киселева и др., 1977; 2010; Толбин, 1991а; 1991б; Киселев, 1998) и в Пулковской базе данных по телам Солнечной системы (www.pul-db.ru; Киселева, Хруцкая, 2007). Однако точность этих наблюдений, основанных на старых звездных каталогах, в настоящее время недостаточна для уточнения современных теорий движения и выявления тонких эффектов в движениях спутников.

Поэтому повышение точности выполненных в прошлом длительных рядов наблюдений является в настоящее время актуальной задачей. Насто-

ящая работа посвящена выяснению возможности повышения точности старых наблюдений с помощью современных методов астрометрической обработки на основе оцифровки и редукции в единой системе ICRS, обеспеченной новейшими опорными каталогами TYCHO-2, UCAC2, UCAC3.

ОЦИФРОВКА АСТРОНЕГАТИВОВ И НОВАЯ АСТРОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕДУКЦИЯ

Для оцифровки были взяты 150 пластинок с системой Сатурна, полученные в Пулкове в 1972— 1974 гг. на 26-дюймовом рефракторе и нормальном астрографе. Была поставлена задача получить новые значения положений спутников и самой планеты, сравнить полученные положения с их эфемеридными значениями, вычисленными по современным теориям движения спутников, проанализировать точность полученных результатов, сравнить их с результатами старой редукции и сделать вывод о целесообразности переизмерений всех имеющихся рядов наблюдений.

Оцифровка проводилась с помощью устройства MDD — Mobile Device to Digitize с цифровой камерой Canon EOS Mark II, использующей ПЗС-матрицу КМОП размером 36 х 24 мм с эффективным разрешением 21.1 млн пикселей. Объектив камеры "Юпитер 21М" — длиннофокусный четырехлинзовый анастигмат (характеризующийся исправлением аберраций астигматиз-

НОВАЯ АСТРОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕДУКЦИЯ СТАРЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ 77

Ошибки наблюдений и сравнение результатов старой и новой редукций

Ошибки измерений Ошибки редукции Ошибки положений

Редукция Телескоп smX smY sRa SRS aacosa as

arcsec arcsec arcsec

Старая 26'R ±0.110 ±0.100 ±0.170 ±0.150 ±0.149 ±0.176

NA 0.130 0.150 0.180 0.180 0.214 0.194

Новая 26'R 0.052 0.033 0.036 0.038 0.089 0.080

NA 0.192 0.182 0.060 0.090 0.156 0.185

ма и кривизны поля изображения в пределах всего поля) с просветленной оптикой и ирисовой диафрагмой. Его характеристики: фокусное расстояние — 200 мм, угол поля зрения — 12°, разрешающая способность — 40/30 линий/мм (Groshe-va и др., 2012).

Оцифрованные изображения из 16-битных RAW конвертировались в 16-бит TIF с помощью программного обеспечения, поставляемого для камеры Canon. Каждая пластинка оцифровывалась 4 раза, потом результаты усреднялись.

Измерения оцифрованных изображений были выполнены с помощью программного пакета IZMCCD (Izmailov, 2005). Центры изображений звезд и спутников определялись с помощью профиля Лоренца (Franz, 1973).

В процессе оцифровки при перефотографировании фотопластинок вносятся искажения за счет аберраций объектива и особенностей матрицы. Для устранения этих искажений была проведена калибровка камеры с помощью специального шаблона, представляющего собой фотографическую пластинку, на которой фотографическим методом нанесены около 200 звездообразных меток размером 250—300 мкм.

Таким образом были выявлены и учтены систематические ошибки измерений, возникающие при оцифровке. Для контроля калибровки перед каждой серией пластинок, предназначенных для оцифровки, вновь фотографируется шаблон.

Астрометрическая редукция оцифрованных пластинок проводилась с использованием опорных звезд из каталогов TYCHO-2, UCAC2, UCAC3. Применялся метод шести постоянных. Учитывалась дифференциальная рефракция.

ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ НОВОЙ РЕДУКЦИИ. СРАВНЕНИЕ

С РЕЗУЛЬТАТАМИ СТАРОЙ РЕДУКЦИИ

Наблюденные положения спутников и Сатурна на соответствующие моменты времени сравнивались с эфемеридными значениями с помощью программного комплекса MULTI-SAT (Emelianov, Ar-lot, 2008). Полученные разности (О—С) позволяют

оценить точность результатов: ошибки измерений объектов, ошибки редукции и результирующую точность — внешние ошибки наблюдений. В нижеследующий таблице приводятся значения этих ошибок для новой и старой редукций ряда наблюдений спутников Сатурна 1972—1974 гг. для двух инструментов.

етХ, ет¥ — ошибки измерений, вычисленные по нескольким наблюдениям в одну ночь; еКа, ек§ — ошибки редукции в методе шести постоянных; стасо8ст, а§ — ошибки наблюдений, вычисленные по сравнению с эфемеридой.

Таким образом, опыт новой редукции оцифрованных пластинок 26-дюймового рефрактора показал в 2 раза более высокую точность по сравнению с результатами старой редукции, а также значительно большую точность новых звездных каталогов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе старых фотографических наблюдений прошлого века в Пулкове получены новые, более точные положения 2-6-го, 8-го спутников Сатурна с применением новой методики оцифровки, измерений и астрометрической редукции.

Точность новых положений спутников превосходит точность старых положений в 2 раза в случайном отношении (для 26-дюймового рефрактора) за счет уменьшения ошибок измерений и ошибок редукции.

При сравнении результатов новой редукции с новейшими эфемеридами систематических ошибок не обнаружено. Согласие наблюдений с теориями движения наблюдаемых спутников в среднем находится в пределах 0.050 '—0.100 ".

Таким образом, опыт новой редукции по оцифрованным пластинкам старых наблюдений показал актуальность и необходимость переизмерений старых пластинок 26-дюймового рефрактора с целью увеличения их точности, необходимой для улучшения теорий движения спутников планет.

Новые результаты старых наблюдений представлены в Пулковской базе данных по наблюде-

78

КИСЕЛЕВА и др.

ниям тел Солнечной системы и доступны в Интернете по адресу: www.puldb.ru.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 12-02-000675-а.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Киселев А.А. Теоретические основания фотографической астрометрии. М.: Наука, 1998. 260 с. Киселева Т.П., Панова Г.В., Калиниченко О.А. Позиционные фотографические наблюдения Сатурна и его спутников в 1971—1974 гг. в Пулкове // Изв. ГАО в Пулкове. 1977. № 195. С. 49-66. Киселева Т.П., Хруцкая Е.В. Астрометрические наблюдения тел Солнечной системы в Пулкове с 1898 по 2005 гг. База данных результатов наблюдений // Аст-рон. вестн. 2007. Т. 41. № 1. С. 77-85. (Kiseleva T.P., Khrutskaya E.V. Pulkovo astrometric observations of bodies in the Solar System from 1898 to 2005: observational database // Sol. Syst. Res. 2007. V. 41. № 1. P. 72-80).

Киселева Т.П., Измайлов И.С., Калиниченко О.А., Васильева Т.А. Астрометрические исследования рядов фотографических и ПЗС наблюдений системы Сатурна на 26-дюймовом рефракторе Пулковской обсерватории в период 1995-2007 гг. // Астрон. вестн. 2010. Т. 44. № 1. С. 65-73. (Kiseleva T.P., Iz-

mailov I.S., Kalinichenko O.A., Vasilieva T.A. Astrometric studies of the series of photographic and CCD observations of the Saturnian system with the 26-inch refractor in 1995-2007 // Sol. Syst. Res. 2010. V. 44. № 1. P. 60-67.)

Толбин С. В. Результаты позиционных наблюдений системы Сатурна, выполненных в Пулкове на 26-дюймовом рефракторе за период 1975-1982 гг. // Деп. ВИНИТИ 18 июля 1991 г. № 3077-В91. 1991а. 20 с.

Толбин С. В. Результаты позиционных наблюдений системы Сатурна, выполненных в Пулкове на нормальном астрографе за период 1975-1984 гг. // Деп. ВИНИТИ 18 июля 1991 г. № 3078-В91. 1991 б. 17 с.

Emelianov N.V., Arlot J.E. The natural satellites ephemerides facility MULTI-SAT // Astron. and Astrophys. 2008. V. 487. P. 759-765.

Franz O.G. Observational procedures for visual double-star work // J. Roy. Astron. Soc. Can. 1973. V. 67. P. 81.

Grosheva E.A., Izmailov I.S., Khrutskaya E.V. "Mobile Device to Digitize the photographic plates: first results". NAROO-GAIA workshop, Paris Observatory, 2022 June, 2012.

Izmailov I.S. IZMCCD Software Package for Astrometric Processing of Digital Images of Celestial Bodies, 2005, Available from: http://izmccd.puldb.ru/index2.htm.

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Астрономия»