Концепция развития оптических наблюдательных средств Молотов Игорь Евгеньевич, с.н.с. ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, главный конструктор-заместитель генерального директора ЗАО «АНЦ «Проект-техника»

Научная сеть оптических инструментов для астрометрических и фотометрических наблюдений

Структура оптической сети НСОИ АФН поисково-обзорная подсистема из двенадцати см, пяти 18-19,2 см и двух 50-см телескопов обеспечивает «измерительный вал» по КО с блеском до 15 зв.вел. подсистема сопровождения ярких КО (до 16 зв.вел.) по ЦУ из 7 телескопов диаметром 22-см – 50 см подсистема сопровождения слабых КО (до 18 зв.вел) по ЦУ из 8-ми телескопов диаметром от 40- см до 1 м подсистема астероидных обзоров – 3 телескопа (40-см, 45,5 см и 50 см) подсистема для фотометрических наблюдений астероидов – 8 телескопов апертурой от 40 см до 2,6 м

Текущее состояние проблемы мониторинга высокоорбитальных КО 50 телескопов сети НСОИ АФН апертурой от 18 см до 1 м в 30 обсерваториях 13 стран мира первая из серии мини-обсерваторий Роскосмоса ЭОП-1 в Кисловодске обеспечивают до 97% российских данных по высоким орбитам (почти 6 млн. измерений в 2012 г. по КО размером с блеском до 18 зв. вел.) на апрель 2013 года база данных ИПМ содержит 15,6 млн. измерений по 4800 объектам, наблюдавшимся сетью НСОИ АФН (1800 ГСКО, 2700 ВЭКО и 300 КО на СВО), в том числе 960 объектов, открытых сетью НСОИ АФН 270 фрагментов КМ открыто в 2012 году (168 в 2011 и 61 в 2010)

Существующие проблемы потока данных НЕДОСТАТОЧНО для качественного решения задач прогноза опасных сближений – необходимо иметь более точные орбиты ГСО-объектов в области ГСО – плохое перекрытие западной зоны, большие разрывы в сопровождении фрагментов - много теряется недостаточная регулярность и точность наблюдений активных спутников (с запозданием выявляются совершаемые маневры, путаница в кластерах на ГСО) резкое ухудшение качества в летний период (короткие ночи) в области высокоэллиптических орбит сопровождается только 15% объектов, периодически обнаруживается порядка 50%; в области средневысоких орбит типа ГЛОНАСС/GPS – объекты космического мусора практически не сопровождаются (хотя они периодически обнаруживаются)

Перекрытие геостационарной орбиты в первую половину 2012 г.

Перекрытие геостационарной орбиты для фрагментов космического мусора в первую половину 2012 г

Предложения по поэтапному развитию оптических средств мониторинга КМ Нарастить подсистему обзорных телескопов 20 см (поле зр. 7х7 градусов) и 50 см (поле зр. 4х4 градусов) в Западном и Южном полушариях (2 года) Развернуть ЭОПы, изготовить еще два ЭОП-2 и доостнастить ЭОП-1 65-см телескопами и ЭОП см телескопами (3 года) Нарастить подсистему сопровождения слабых фрагментов по ЦУ (3 года) Создать подсистему из 80-см телескопов для наблюдений фрагментов на СВО (4 года) Изготовить 1,25 м телескоп для изучения сверхмалоразмерных ВОКО (4 года)

Предложения по развитию поисково- обзорной подсистемы НСОИ АФН

Установка новых 20-см и 50 см телескопов с большими полями зрения Резко увеличится объем измерительной информации (каждый 20-см телескоп получает за ночь до 15 тысяч измерений по КО) Контроль объектов на геостационарной и геопереходных орбитах станет на 1 величину глубже (с 15,5 до 16,5 зв.вел.) – резко увеличится количество обнаруживаемых слабых объектов Существенно повысится точность орбит большей части ГСО-объектов (за счет измерительных дуг часов вместо мин как сейчас) Увеличится регулярность контроля, поток данных станет равномернее вдоль всей ГСО, снизится зависимость от погодных условий и времени года Станет существенно оперативнее обнаружение новых запусков и выявление маневров КА

Предложения по развитию подсистемы обсерваторий Роскосмоса ЭОП-1/ЭОП-2

Обсерватория ЭОП-1 в Кисловодске на Северном Кавказе

Обсерватории ЭОП-2: 65-см, 40-см и 4x19.2 см телескопы

Установка 8-ми ЭОП, 4-х 65-см и 4-х 50-см телескопов В 2 раза увеличится количество измерений Качественно новый уровень контроля ВЭО- объектов Качественное улучшение обнаружения и сопровождения фрагментов КМ до 18 зв.вел. на всем протяжении ГСО Отработка методики наблюдений КМ на СВО Отработка барьерных наблюдений НОКО Увеличится регулярность контроля, поток данных станет равномернее вдоль всей ГСО, снизится зависимость от погодных условий и времени года

Развитие подсистемы сопровождения слабых КО по ЦУ

Увеличится количество подхватываемых слабых объектов (уменьшится количество теряемых) Качественно улучшится сопровождение слабых КО вдоль всей ГСО Повысится точность орбит объектов риска Улучшится сопровождение сложных объектов типа «падающих Молний» Отработка методов увеличения точностей орбит объектов риска на низких орбитах

Развитие подсистемы крупноапертурных телескопов

Установка трех 80-см телескопов и одного 1,25-м Поиск и сопровождение объектов КМ на орбитах типа ГЛОНАСС Барьерные наблюдения фрагментов космического мусора с блеском до 19 зв.вел. на ГСО и 18 зв.вел. на ВЭО Обнаружение и сопровождение (совместно с 1,6 АЗТ-33ВМ в Мондах) и 2,6-м ЗТА в Бюракане) сверхмалоразмерных фрагментов КМ до 20,5 зв.вел. на высоких орбитах

Выводы по первой части Предлагаемая концепция позволит быстро и за разумные деньги в несколько раз улучшить состояние мониторинга ВОКО (первый этап 2 года, второй этап – еще 3 года) – в плане регулярности обзоров всей ГСО, обнаружения, подхвата и сопровождения слабых КО, качественного повышения точности орбит, качественного улучшения контроля ВЭО-объектов, включая «падающие КО», отработки обнаружения и сопровождения объектов на СВО, повышения точности орбит объектов риска на низких орбитах

Текущее состояние астероидных средств сети НСОИ АФН (ISON)

3 телескопа проводят поиск астероидов и комет, 8 телескопов исследуют их физические свойства Обнаружено 6 АСЗ, 3 кометы и более 1500 астероидов различных типов (75% среди обсерваторий бывшего СССР), для 14 астероидов измерен период вращения, открыто 2 двойных астероида, у 3 астероидов удалось обнаружить YORP-эффект

Предложения по проблеме АКО (1) поэтапно наращивать наблюдательные возможности, сделав акцент на получение значимого результата в сжатые сроки при относительно небольших вложениях найти свою уникальную нишу, которая позволит дополнить мировые исследования и внести достойный вклад в общее дело сконцентрироваться на создании средств т.н. «второй волны» - относительно небольших телескопов с большими полями зрения, которые будут проводить быстрые обзоры неба, обнаруживая астероиды, пропущенные американскими обзорами

сделать ставку на уже разработанные или существующие телескопы. оперативно ввести строй 5 оптических средств с большими полями зрения (80-см-1, 65-см-2 и 4х50 см-2), расположив 2 из них в Южном полушарии Земли создать сеть телескопов подхвата (40 и 50 см телескопы) открываемых АСЗ нарастить сеть для фотометрических наблюдений путем модернизации существующих телескопов класса 1 м (централизованные подхват АСЗ и сбор фотометрии в мире отсутствуют) Построить второй 1,6-м телескоп АЗТ-33ВМ в Кисловодске (6-7 лет) Предложения по проблеме АКО (2)

Создание подсистемы для астероидно- кометных обзоров (1)

Создание подсистемы для астероидно- кометных обзоров (2) Ввод в строй двух 65-см телескопов с полем зрения 2,6 градусов (2 года) Модернизация 80-см телескопа на Терсколе (1 год) Изготовление двух 4х50 см телескопов с суммарным полем зрения 64 кв. град для сверхбыстрых обзоров неба (2 года)

Сеть подхвата и сопровождения АСЗ (1)

Изготовить и расставить в обсерватории НСОИ АФН десять 40- см и 50-см телескопов с полем зрения 1 градус (250 млн.руб, 4 года) Модернизировать 10 неработающих телескопов класса 1-м в странах СНГ (Таджикистан, Узбекистан, Казахстан, Украина) для фотометрии и спектрометрии АСЗ (300 млн.руб., 3 года) Сеть подхвата и сопровождения АСЗ (2)