АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК, 2012, том 46, № 5, с. 418-420
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 521.2; 521.6
ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ НАБЛЮДЕНИЙ ГАЛИЛЕЕВЫХ СПУТНИКОВ
ЮПИТЕРА, ВЫПОЛНЕННЫХ В АБАСТУМАНСКОЙ АСТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ АН РЕСПУБЛИКИ ГРУЗИЯ © 2012 г. Т. П. Киселева1, С. М. Чантурия2, Т. А. Васильева1, О. А. Калиниченко1
1 Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург, Россия 2 Абастуманская астрофизическая обсерватория АН Республики Грузия, Грузия Поступила в редакцию 03.03.2011 г.
В работе приводятся результаты исследования рядов фотографических наблюдений галилеевых спутников Юпитера в Абастуманской обсерватории АН Республики Грузия. Позиционные наблюдения системы Юпитера выполнялись в период 1985—1994 гг. на двойном астрографе Цейса с целью определения точных координат Юпитера и спутников. По наблюдениям определены точные положения спутников и самого Юпитера, их звездные (экваториальные) координаты относительно звезд современных опорных каталогов, а также относительные координаты вида "спутник минус спутник." На основании сравнения результатов наблюдений с современными теориями движения спутников выполнен анализ точности определения положений спутников и Юпитера. Показана высокая точность координат, как звездных, так и относительных, и отсутствие систематических ошибок в наблюдениях. Результаты наблюдений представлены в Пулковской базе данных наблюдений тел Солнечной системы, доступной в Интернете по адресу www.puldb.ru.
ВВЕДЕНИЕ
Астрометрические фотографические наблюдения спутников планет с целью определения точных положений планет и их спутников проводились в Абастуманской астрофизической обсерватории АН Республики Грузия в период 1983—1994 гг. с помощью двойного астрографа Цейсса (ДАЦ; Б/Е = 400/3000 мм) регулярно в связи с возросшей потребностью в накоплении новых наблюдательных данных, необходимых для улучшения теорий движения планет и их спутников.
Научная задача наблюдений заключалась в определении точных координат спутников и планет относительно опорных звезд современных каталогов (в дальнейшем называемых "звездные" координаты) и относительных (взаимных) положений спутников, в сравнении полученных результатов наблюдений с современными теориями движений, а также в анализе точности наблюдений и теорий движений на основе этого сравнения.
В работе принимали участие абастуманские и пулковские астрономы в соответствии с договором о научном сотрудничестве, заключенном между Абастуманской и Пулковской обсерваториями по наблюдениям больших планет и их спутников в 1990 г. Данная работа посвящена результатам фотографических наблюдений галиле-евых спутников Юпитера, выполненных в период 1985—1994 гг. в Абастуманской обсерватории, и их исследованию на основе сравнения с современными теориями движения спутников. Результаты
наблюдений представлены в Пулковской базе данных по наблюдениям тел Солнечной системы, доступной в интернете по адресу www.puldb.ru. В базе данных приводятся звездные и относительные координаты спутников и Юпитера на моменты наблюдений, а также (О — С) — результаты сравнения наблюдений с современными теориями движений (Киселева, Хруцкая, 2007).
НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА.
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.
Фотографические наблюдения системы гали-леевых спутников Юпитера проводились на двойном широкоугольном астрографе Цейса в период 1985—1994 гг. В качестве приемника использовались несенсибилизированные фотопластинки ОЯ^О ZU21 с максимумом пропускания в фотографической части спектра. Для ослабления блеска Юпитера и спутников применялись напыленные хромовые светофильтры, закрывающие только центры пластинок, где экспонировались Юпитер и спутники. Фильтры помещались в кассетах непосредственно перед фотопластинками. Таким образом, изображения ярких галилеевых спутников (4—5 зв. величина) были приближены к изображениям опорных звезд в среднем 9 зв. вел. Изображения Юпитера, несмотря на ослабление, имели недостаточно четкие края, что не позволяло измерять планету с высокой точностью. Поэтому изображения Юпитера не измерялись. Фотографирование проводилось одновре-
ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ НАБЛЮДЕНИЙ ГАЛИЛЕЕВЫХ СПУТНИКОВ ЮПИТЕРА
419
Оценка точности результатов наблюдений Юпитера и его галилеевых спутников. Средние значения (О — С) по всему периоду наблюдений и среднеквадратические ошибки наблюдений
Объекты (О - - C)a co^ угл- с (О - C)s, угл. с cos s, угл- с а§, угл. с Число наблюдений
Юпитер (a, 8) -0.057 0.011 0.174 0.154 204
± 0.012 ± 0.011
Спутники (a, 8) -0.046 -0.024 0.186 0.181 256
± 0.011 ± 0.011
"Спутник минус -0.009 0.018 0.201 0.188 222
cпутник" (Aa cos 8, Д8)
менно двумя камерами с экспозициями 20—30 с. Наблюдения выполнялись вблизи противостояний Юпитера в течение 2—3 месяцев. Всего за период 1985—1994 гг. получены 153 фотопластинки. Зенитные расстояния при наблюдениях менялись от 19° до 60°.
Фотопластинки измерялись на измерительном приборе Аскорекорд. Измерялись изображения спутников и опорных звезд. Астрометрическая редукция выполнялась методом шести постоянных с учетом дифференциальной рефракции (Киселев, 1989). В качестве опорного использовался каталог Tycho-1, эпоха наблюдений которого практически совпадает со средней эпохой наблюдений в Абастумани, а также каталог UCAC2 (Zacharias и др., 2004). В результате редукции были вычислены экваториальные геоцентрические координаты галилеевых спутников Юпитера и контрольных звезд на эпоху экватора и равноденствия J2000.0. Далее результаты усреднялись по двум изображениям на пластинках и по двум камерам телескопа. Были вычислены также относительные координаты "спутник—спутник" (Да cos 8, AS) как разности экваториальных координат спутников. При этом относительные координаты получаются свободными от ошибок каталожных положений опорных звезд. Кроме того, в результате обработки наблюдений спутников были определены экваториальные координаты Юпитера как разность звездных координат спутников и теоретических планетоцентрических координат спутников, вычисленных на основе теории V. Lainey (V2.0) (Lainey и др., 2004) с помощью средств вычисления эфемерид MULTI-SAT (Emel'anov, Arlot, 2008), доступных в Интернете по адресу http://lnfm1 .sai.msu.ru/neb/nss/servicer.htm. Определенные таким образом положения Юпитера (средние по четырем спутникам) сравнивались с эфемеридными положениями, вычисленными также с помощью эфемеридных средств MULTI-SAT (теория INP0P10; Fienga и др., 2008).
Результаты наблюдений: экваториальные координаты галилеевых спутников Юпитера, относительные взаимные координаты спутников и экваториальные координаты Юпитера представлены в Пулковской базе данных по наблюдениям
тел Солнечной системы, доступной в Интернете по адресу www.puldb.ru.
СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ С ТЕОРИЕЙ И ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ
Результаты наблюдений сравнивались с эфемеридами V2.0 и INPOPIO, вычисленными с помощью средств вычисления эфемерид MULTI-SAT. Получены разности (О — С) для всех результатов: экваториальных координат спутников и Юпитера и для относительных взаимных координат спутников. В результате получены разности (O — C), послужившие основой для анализа точности наблюдений и теории, так как разности (О — С) могут включать в себя не только ошибки наблюдений (измерений и редукции), но и ошибки теории.
Внутренние ошибки, характеризующие внутреннюю точность ряда наблюдений, определяются ошибками измерений и ошибками редукции, которые в нашем случае возможно было определить путем сравнения одновременных значений координат объектов, полученных на двух камерах телескопа. Сравнение результатов наблюдений с теорией (эфемеридой) выявляет внешние ошибки, которые включают в себя, кроме ошибок наблюдений, также ошибки теории и опорного каталога. Авторами был проведен подробный анализ всех видов ошибок, влияющих на точность полученных из наблюдений положений галилее-вых спутников Юпитера, а также самой планеты на основании всего десятилетнего периода наблюдений. Результаты анализа приведены в таблице.
В этой таблице приводятся средние значения (O — C) по всему периоду наблюдений для всех объектов и видов координат (абсолютных и относительных), а также среднеквадратические ошибки наблюдений, характеризующие внешнюю точность наблюдений ((O - C)a cos s, (O - C)s и aacosS, g§). Таким образом, значения внешних ошибок в таблице равны: 0.186'' и 0.181'' (по а и 8); значения внутренних ошибок, определенных по сравнению результатов на двух камерах, равны 0.166'' и 0.168''. Зная величины внешних и внутренних
420
КИСЕЛЕВА и др.
ошибок, можно оценить точность теории движения, представляющей данные наблюдения. Эти оценки точности теории составили 0.084'' и 0.067'' (по а и 8).
Анализ результатов наблюдений по годам внутри десятилетнего периода наблюдений показал отсутствие систематического хода (О — С) со временем для спутников и Юпитера, что говорит в пользу отсутствия систематических ошибок наблюдений и теории.
Была проанализирована возможность влияния эффекта солнечной фазы в наблюденных положениях спутников. Влияние этого эффекта оказалось меньше порога случайных ошибок и было принято не учитывать влияние фазы на координаты спутников.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В Абастуманской обсерватории в период 1985—1994 гг. получены ряды точных положений Юпитера и четырех галилеевых спутников в удовлетворительном согласии с современными теориями движения, которые могут быть в дальнейшем использованы при улучшении теорий движения спутников.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Киселева Т.П., Хруцкая Е.В. Астрометрические наблюдения тел Солнечной системы в Пулкове с 1898 по 2005 гг. База данных результатов наблюдений // Астрон. 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.)
Киселев А.А. Теоретические основания фотографической астрометрии. М.: Наука, 1989. 260 с.
Emel'yanov N.V., Arlot J.-E. The natural ephemerides facility MULTI-SAT // Astron. and Astrophys. 2008. V. 487. P. 759-765.
Fienga A., Manche H., Laskar J
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.