КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2010, том 48, № 5, с. 467-470
УДК 523.44
ХРАНЕНИЕ И ОБРАБОТКА АСТРОМЕТРИЧЕСКИХ И ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ ОБ АСЗ: НАСТОЯЩЕЕ
И БУДУЩЕЕ В РОССИИ
© 2010 г. С. А. Нароенков
Институт астрономии РАН, г. Москва snaroenkov@inasan.ru Поступила в редакцию 12.01.2010 г.
Массовые открытия неизвестных ранее астероидов привели к многократному увеличению количества информации о малых телах Солнечной системы. Огромные объемы информации, накопленные и получаемые при наблюдениях объектов, сближающихся с орбитой Земли, требуют хранения и оперативной обработки, предоставляя все больше возможностей для исследования распределений малых тел Солнечной системы и путей их эволюции. Развитие информационных систем, в которых будут содержаться большие объемы данных о малых телах Солнечной системы и инструментарий для обработки этих данных, являются актуальным и перспективным направлением работ.
Знание населенности околоземного пространства небесными телами очень актуально в наши дни. Огромные объемы информации, накопленные и получаемые при наблюдениях объектов, сближающихся с орбитой Земли, других малых тел, с одной стороны, требуют хранения и оперативной обработки, а с другой предоставляют все больше возможностей для исследования малых тел Солнечной системы. С момента обнаружения первого астероида (1801 г.) в течение 90 лет астрономы визуально открыли 322 малые планеты. В 1891 году Макс Вольф открыл первый фотографический астероид (№ 323). Ровно через 100 лет, к 1.I.1991 г., всего было обнаружено 4655 астероидов. Таким образом, "фотографический век" по сравнению с "визуальным веком" увеличил число астероидов на порядок. В 1990-е гг. фотопластинку заменили более эффективные электронные приемники света — ПЗС-матрицы. В результате, к концу 2009 года открыто более 450 тыс. астероидов. Из них около 6300 астероидов, являются астероидами, сближающимися с орбитой Земли. А потенциально-опасными для Земли (то есть астероидами, сближающимися с орбитой Земли на расстояние меньше 0.05 а.е.) являются около 1100 астероидов. Менее чем за 20 лет количество астероидов выросло на 2 порядка. На данный момент, обсерватории, ведущие планомерный поиск астероидов могут обнаруживать на значительном удалении от Земли лишь тела диаметром только более одного километра. По прогнозам, новое поколение цифровых обзоров неба (PanStarrs (NASA)), будет способно обнаруживать на расстоянии 1 а.е. объекты диаметром более 140 метров. А предполагаемое количество потенциально--опасных астероидов таких размеров и более оценивается NASA в 50000 штук [1].
Развитие информационных систем (ИС), в которых будут содержаться большие объемы данных о малых телах Солнечной системы и инструментарий для обработки этих данных, являются актуальным и перспективным направлением работ. В рамках проблемы астероидно-кометной опасности для Земли, такие информационные системы, объединившие в себе все данные об астероидах, помогут оценить потенциальные риски и угрозу удара астероида или кометы в Землю. Зная точные орбитальные характеристики небесного тела, можно будет более точно предсказать место падения такого тела. А знание физических и химических свойств опасного тела позволит спрогнозировать последствия удара, так как в зависимости от вида тела последствия могут быть разными. Например, в большинстве случаев, каменный астероид при вхождении в атмосферу Земли может разломиться на множество обломков, которые не долетят до поверхности планеты, так как сгорят в атмосфере. А железные астероиды с большой вероятностью смогут преодолеть сопротивление атмосферы и врезаться в поверхность планеты с большой скоростью. Примером может служить Сихоте-алиньский метеоритный дождь в 1947 году. В качестве еще одного примера можно рассматривать падение тела кометного происхождения под Тунгуской.
На сегодняшний день, в мире насчитывается четыре крупных информационных центра по всему миру, занимающихся сбором и анализом информации об астероидах. Главным исследовательским центром по проблеме объектов, сближающихся с Землей, является Центр малых планет (ЦМП) [2]. Центр работает под эгидой МАС, он расположен в США, но финансируется НАСА, так что в полном смысле независимой международной
467
6*
468
НАРОЕНКОВ
организацией его считать нельзя. Тем не менее, принципы, правила и некоторые информационные технологии, принятые в ЦМП, стали признанными мировым астрономическим сообществом и, следовательно, определенными стандартами. По-видимому, все вновь создаваемые информационные центры, и национальные международные, будут согласовывать свои организационные принципы и стандарты сбора, накопления и обработки информации со стандартами принятыми в ЦМП. Центр малых планет находится в Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO), которая является частью Гарвард-Смитсо-новского центра астрофизики (CFA). ЦМП собирает и систематизирует данные о наблюдениях малых тел Солнечной системы и комет. Из наблюдений, которые присылают астрономы-наблюдатели со всего мира, ЦМП вычисляет орбиты тел и публикует данные через циркуляры Центра малых планет. ЦМП также присваивает имена малым телам Солнечной системы. Центр имеет свой сайт, на котором расположены каталоги астероидов, комет и инструменты для работы астрономов-наблюдателей. На данный момент Центр малых планет обладает главенствующей ролью в каталогизации малых тел Солнечной системы. Параллельно с ЦМП, свои работы по исследованию астероидов ведут несколько центров по всему миру. Это JPL Sentry System (NASA), NEODYS и EARN (European Asteroid research node). JPL Sentry System [3] является головной организацией в структуре NASA, отвечает за исследования астероидов сближающихся с Землей, прогноз движения таких астероидов в будущем и уточнения орбиты. Данный центр работает в кооперации с ЦМП, но расчеты орбитальных параметров проводит сам по своей собственной методике. JPL Sentry System постоянно публикует обновленные данные на своем сайте http:// neo.jpl.nasa.gov по всем известным новым, а также опасным астероидам. NEODYS (Near Earth objects Dynamic site) [4] — это информационная система, поддерживаемая и наполняемая в университете Пизы (Италия). Данная система через веб-интерфейс позволяет получать информацию о АСЗ — параметры орбиты, прогноз движения астероида и таблицу вероятности столкновения астероидов с Землей и также другую справочную информацию.
E.A.R.N. (European Asteroid Research Node — европейский центр исследования астероидов) [5] — это неформальное объединение астрономов, которые исследуют физические характеристики астероидов сближающихся с Землей. E.A.R.N. представляет собой базу данных, которую собирает на протяжении нескольких лет Gerhard Hahn из Института планетарных исследований (Institute of Planetary Research, DLR — German Aerospace Center) в Германии. Данная база обновляется на постоянной основе из научных публикаций.
СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ В РОССИИ
На сегодняшний день в России не существует информационного центра мирового уровня для хранения астрометрических и фотометрических данных о малых телах Солнечной системы. Предпринимаются попытки создавать и развивать такие информационные системы, но эти попытки нескоординированы. Отметим также, что эти системы базируются на зарубежных данных, поскольку доля отечественных наблюдений мала. В качестве примера можно привести информационную систему AMPLE Института прикладной астрономии РАН [6]. Данная система позволяет получать астрометрическую и фотометрическую информацию об астероидах по запросу и обрабатывать ее. Одним из минусов данной системы является то, что она распространяется до сих пор на CD-диске, несмотря на то, что все мировые информационные центры уже размещают информацию в сети Internet. Также ИПА до сих пор выпускает в бумажном виде ежегодник "Эфемериды малых планет", в котором печатается информация об астероидах только до 13.5 звездной величины. Сейчас известно таких астероидов 17565. В качестве другого примера можно рассмотреть программный комплекс, разработанный в Главной астрономической обсерватории РАН. Это — эфемеридная программа для объектов Солнечной системы ЭПОС [7]. Данная программа имеет схожий с AMPLE набор функций, то также распространяется посредством СD-носителей, что препятствует оперативному обновлению данных об астероидах в этих программных комплексах, так как количество новых астероидов увеличивается каждый день. Еще можно отметить интернет-ресурс, который создан аспирантами и преподавателями в Самарском государственном университете [8]. Данная информационная система появилась совсем недавно. Начиналось все с работ Заусаева А.Ф. о математическом моделировании орбитальной эволюции малых тел Солнечной системы. На данный момент эта информационная система содержит сведения об эволюции орбиты тел, сближающихся с орбитой Земли, в период времени от 1800 года до 2204 года. В базе данных находится информация (орбитальные параметры, близкие сближения с планетами) об астероидах групп Амуров, Атонов, Аполлонов, а также о короткопериодических кометах.
В целом отметим, что если алгоритмы для прогнозирования движения астероидов по точности могут составить конкуренцию западным аналогам, то распространение результатов таких расчетов и в целом распространение астрометрической и фотометрической информации об астероидах оставляет желать лучшего.
Для развертываемой в России программы создания общенациональной системы астероидно-кометной безопасности, включающей суще-
ХРАНЕНИЕ И ОБРАБОТКА АСТРОМЕТРИЧЕСКИХ
469
ственное развитие как наблюдательных средств, так и системы сбора хранения и обработки информации, необходим новый уровень внутрирос-сийской кооперации.
Институт астрономии РАН в кооперации с другими институтами РАН в рамках проекта создания системы астероидно-кометной безопасности разрабатывает проект национального информационного центра для хранения и обработки астрометрических и фотометрических данных. Создание такого информационного регионального центра позволит войти в тесное взаимодействие с другими мировыми центрами.
Реализация такого проекта, как "Информационный ц
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.