АСТРОНОМИЧЕСКИМ ВЕСТНИК, 2008, том 42, № 5, с. 477-480
_ КРАТКИЕ
- СООБЩЕНИЯ -
УДК521.835
СПЕЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА НАБЛЮДЕНИЙ СПУТНИКОВ ЮПИТЕРА И САТУРНА В 2009 ГОДУ
© 2008 г. Н. В. Емельянов*' **
*Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Москва, Россия **Институт небесной механики и вычисления эфемерид, Париж, Франция Поступило в редакцию 11.02.2008 г.
В 2009 г. будут происходить замечательные явления - взаимные покрытия и затмения в системе Га-лилеевых спутников Юпитера и в системе главных спутников Сатурна. Несложная фотометрия этих явлений позволяет получать позиционные данные с более высокой точностью, чем это делается с помощью обычных астрометрических наблюдений. В сообщении описываются условия видимости спутников, даются рекомендации к наблюдениям. Эфемериды явлений можно взять через Интернет на сервере эфемерид MULTI-SAT по адресу http://www.sai.msu.ru/neb/nss/index.htm
PACS: 95.10.Km, 96.30L-, 96.30N.
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее сообщение является предложением программы наблюдений естественных спутников планет в 2009 г. Оно адресовано наблюдателям-профессионалам, а также любителям астрономии, обладающим скромными инструментами.
Будущий 2009 г. является особенным из-за исключительных возможностей получения ценных научных данных по динамике естественных спутников планет из наблюдений. Это связано с редкими явлениями взаимных покрытий и затмений в системе Галилеевых спутников Юпитера и в системе главных спутников Сатурна, которые будут одновременно происходить в этом году. Необходимо выполнять фотометрию спутников во время этих явлений. Ценность таких наблюдений заключается в том, что из кривых блеска получаются данные о положении спутников с точностью, превышающей точность обычных астрометрических наблюдений.
Значительная яркость Галилеевых спутников Юпитера (4-я звездная величина) и умеренная яркость главных спутников Сатурна (10-я звездная величина) позволяют выполнять фотометрические наблюдения с помощью достаточно скромных инструментов.
За неделю на одной обсерватории можно наблюдать от 2 до 10 явлений. Длительность каждого явления от 5 до 15 мин. Происходят они в определенные моменты времени, заданные специальными эфемеридами. Поэтому участие обсерваторий России, размещенных на большом протяжении по долготе, позволит пронаблюдать значительную часть взаимных покрытий и затмений спутников, недоступных для наблюдений другими обсерваториями мира.
Организуется Всемирная кампания наблюдений взаимных покрытий и затмений спутников. Каждый из участников кампании может внести свой скромный вклад в общее дело изучения динамики естественных спутников планет.
Для консультаций по организации и проведению наблюдений можно контактировать с автором настоящего сообщения по электронной почте emelia@sai.msu.ru
Популярное описание рассматриваемых явлений в системах спутников планет содержится в статье (Емельянов, 1997).
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЙ ВЗАИМНЫХ ПОКРЫТИЙ И ЗАТМЕНИЙ СПУТНИКОВ
Необходимо выполнять относительные фотометрические измерения суммарной яркости двух спутников во время их взаимного покрытия или затмения. В случае взаимного затмения, если затмевающий спутник находится на достаточно большом расстоянии от затмеваемого, то измеряется яркость только второго. Объектом сравнения может быть другой спутник или любая подходящая звезда. Измеряется отношение световых потоков или разность звездных величин наблюдаемых спутников и объекта сравнения. Измерения желательно делать не реже раза в секунду. Более редкие измерения менее ценны, но также могут быть использованы. Частота более 10 измерений в секунду не требуется. Наблюдение следует начинать за 5-8 мин до предвычисленного начала явления и продолжать 5-8 мин после его конца. Моменты измерений следует отсчитывать в шкале времени (или в шкале декретного поясного времени) с точностью не хуже 1 с.
Очень важно, чтобы в фотометрическом отсчете была исключена величина фонового света. Фотометрический отсчет должен быть равен нулю, если окажется, что свет от спутников отсутствует.
В случае наблюдения взаимного покрытия спутников нужно обязательно провести измерение отношения световых потоков или разности звездных величин покрываемого и покрывающего спутников. Это можно сделать за некоторое время до начала явления или после явления, когда можно будет измерять свет отдельно от каждого из спутников.
Во время наблюдений взаимных покрытий спутников диски двух спутников неразличимы, измеряется их суммарная яркость, а спад яркости не превышает одной звездной величины. В случае взаимного затмения, если затмевающий спутник расположен в стороне, а измеряется только свет от затмеваемого спутника, то спад его яркости может быть любым, вплоть до полного видимого исчезновения спутника.
Для наблюдений могут использоваться фотоприемники разных типов. Это может быть ПЗС-матри-ца, Web-камера, телевизионная камера, цифровой фотоаппарат. В этих случаях фотометрическая величина получается после цифровой обработки каждого изображения спутников и объекта сравнения. Для этого применяются специальные методы и алгоритмы. Измерения могут делаться с помощью фотометров различных типов. Возможны также визуальные наблюдения. При возможности использовать светофильтры, лучше наблюдать в полосе V. При плохой видимости можно использовать красный фильтр. Приветствуется использование многоканального по спектральным диапазонам фотометра, а также одновременное измерение сигналов раздельно от каждого объекта.
Для организации и проведения наблюдений взаимных покрытий и затмений спутников служат специальные эфемериды. Они предоставляются через Интернет на сайте Службы естественных спутников планет с помощью сервера эфемерид MULTI-SAT по адресу http://www.sai. msu.ru/neb/nss/nssephmr.htm в разделе "Эфемериды взаимных покрытий и затмений". Служба эфемерид естественных спутников планет MULTI-SAT разработана и сопровождается совместно Отделом небесной механики ГАИШ МГУ и Институтом небесной механики и вычисления эфемерид (Institut de Mecanique Celeste et de Calcul des Ephemerides, IMCCE) в Париже. Ее адрес на сайте ГАИШ МГУ: http://www.sai.msu.ru/neb/ nss/index.htm. Служба доступна также на сайте IMCCE по адресу http://www.imcce.fr/sat.
В эфемеридах для каждого взаимного покрытия или затмения спутников дается дата, тип явления, момент его начала и момент конца, длительность,
звездная величина пары спутников, максимальный прогнозируемый спад звездной величины, расстояние наблюдаемых спутников от лимба планеты. Тип явления задает номера спутников, участвующих в явлении, в форме nEm для затмения или nOm - для покрытия, где n - номер затмевающего или покрывающего, а m - номер затмеваемого или покрываемого спутников. Если при запросе эфемерид задать код обсерватории, то сервер выдаст эфемериды только тех явлений, которые могут наблюдаться на этой обсерватории. В специальном разделе "Картинка видимой конфигурации системы спутников" можно воспроизвести видимую конфигурацию системы спутников на любой заданный момент времени.
Результаты наблюдений нужно оформить по следующим простым правилам. Составляется таблица, имеющая два столбца. В первом столбце даются моменты измерений, во втором - величина фотометрического отсчета, то есть отношение световых потоков или разность звездных величин наблюдаемых спутников и объекта сравнения. Моменты измерений лучше отсчитывать в часах, минутах и секундах от начала суток.
Результаты наблюдения каждого явления должны снабжаться следующими данными: дата начала наблюдения; тип явления в такой же форме, как он задан в эфемеридах; тип измеряемой величины (отношение световых потоков или разность звездных величин); тип источника света в случае взаимного затмения (суммарный свет от двух спутников или только свет от затмеваемого спутника); код обсерватории по классификации mPc (Minor Planet Center) или географические координаты пункта наблюдения, если такого кода нет; тип фотоприемника; тип светофильтра (если применялся); диаметр объектива телескопа; дополнительные комментарии. Эти сопутствующие данные следует написать, по возможности, на английском или на русском языке.
Таблица результатов измерений и указанные выше сопутствующие данные должны быть размещены в двух отдельных текстовых файлах в кодировке ASCII.
Результаты Всемирной кампании наблюдений взаимных покрытий и затмений спутников планет принимаются по электронной почте одновременно по двум адресам: arlot@imcce.fr, emelia@sai.msu.ru. В случае оформления результатов на русском языке их следует посылать только по адресу emelia@sai.msu.ru В любом случае данные поступят в мировой центр сбора данных: IMCCE, Париж, Франция.
Обработка результатов Всемирной кампании наблюдений, то есть получение астрометриче-ских данных из данных фотометрии спутников, будут проводиться в ГАИШ МГУ и IMCCE.
Методы получения астрометрических результатов из данных фотометрии взаимных покрытий
СПЕЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА НАБЛЮДЕНИЙ СПУТНИКОВ
479
и затмений спутников планет разрабатываются независимо двумя авторами (Vasundhara, 2002; Емельянов, 2003). Примеры опубликованных результатов можно найти в работах (Vasundhara и др., 2003; Емельянов, Вашковьяк, 2003; Emely-anov, Gilbert, 2006).
ОБСТОЯТЕЛЬСТВА ЯВЛЕНИЙ И УСЛОВИЯ НАБЛЮДЕНИЙ
Орбиты четырех Галилеевых спутников Юпитера расположены примерно в одной плоскости. Эта плоскость наклонена к плоскости орбиты планеты, но остается параллельной сама себе в процессе обращения планеты вокруг Солнца. Поэтому два раза за период обращения плоскость орбит спутников пересекает близкие между собой направления от планеты на Землю и на Солнце. В эти периоды видимые с Земли или с Солнца орбиты спутников выглядят как почти совпадающие между собой прямые линии. Поэтому довольно часто случается, что изображения дисков двух спутников на короткое время пересекаются или один спутник попадает в тень или полутень от другого спутника. Яркость спутников при этом спадает. Наблюдаемый спад яркости зависит от физических свойств спутников, но в первую очередь от их координат. Поэтому из наблюдений кривой блеск
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.