Характеристики КЭ «Лира», 16.06.2011. «Современная звёздная астрономия» Обзор ожидаемых результатов КЭ «Лира» А.И.Захаров, А.В.Миронов, М.Е.Прохоров, В.Н.Николаев, - презентация

1 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Обзор ожидаемых результатов КЭ «Лира» А.И.Захаров, А.В.Миронов, М.Е.Прохоров, В.Н.Николаев, М.С.Тучин, А.В.Бирюков ГАИШ

2 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Цель эксперимента «Лира» Создать высокоточные многоцветные фотометрические каталоги небесных объектов до 16 m на всей небесной сфере (~400 млн.). Для объектов Солнечной системы – до 14 m. В течение КЭ произвести многократное сканирование небесной сферы в 10 спектральных полосах (185–1050 нм). Для объектов в диапазоне блеска от 3 m до 16 m провести высокоточные фотометри-ческие и координатные измерения: для звезд ярче 12 m – 0.001–0.003 m и 0.001", для звезд 16 m – 0.01 m и 0.01".

3 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Орбитальная ориентация МКС

4 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Размещение телескопа на МКС

5 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: Телескоп Диаметр D = 0,5 м Фокусное расстояние F = 3 м Резкое поле зрения 2ω = 2º Полоса сканирования W = 1,05º

6 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: Сканирование неба

7 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Угол отклонения телескопа СТАТИСТИКА Перекладок 14 Режимы: – орбитальный сут. – «к северу» сут. – «к югу» сут. Сканирование сут. (53% года) – Покрытие всего неба

8 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Фокальная плоскость ПЗС с 10 фильтрами Панхроматическая полоса Движение изображений звезд Независи- мые ПЗС

9 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: фокальная плоскость t =0. «Астрометрическая» ПЗС t =+1. 1-я Фотометрическая ПЗС t =+2. 2-я Фотометрическая ПЗС t =+3. 3-я Фотометрическая ПЗС

10 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Фильтры

11 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: 10 полос (нм) 195, 218, 270 нм: Межзв. погл.

12 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: 10 полос (нм) W 350 B 440 V 555 R 700

13 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: 10 полос (нм) 825: TiO - металличность 930: полоса воды 1000: ИК (J)

14 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Нанесение светофильтров непосредственно на CCD Покрытия на стекле (Gaia). Отражения создают «духи» (ложные изображения). В «Лире» интерференци- онные фильтры наносятся непосредственно на ПЗС. (Технология разработана в ФИАН, применялась в 2 КЭ ТЭСИС.)

15 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Фильтры для УФ 218 нм: 7 слоев SiO 2 – Al

16 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 0 (нм) Ярчайшие: (перепол- нение) Слабейшие объекты за 1 наблюдениеза 5 лет 0,01 m (1%)0,1 m (10%)0,01 m (1%) OBA A A A 1954,64,62,59,39,37,213,111,013,213,211,1 2185,03,19,79,77,813,511,613,613,611,7 2705,85,83,910,58,614,314,312,414,414,412,5 350 (W)6,06,04,910,79,614,514,513,414,614, (B)7,27,27,011,911,715,715,715,515,815,6 550 (V)5,85,86,010,610,714,414,414,514,514,514,6 700 (R)4,84,85,09,49,49,713,313,313,513,413,4 8255,15,59,810,213,613,614,013,713,714,1 9304,55,09,29,29,713,013,013,513,113,113, ,94,58,69,212,512,513,012,612,613,1 Без фильтра 9,08,713,613,417,417,417,2–– «Лира»: проницающая способность Звезды спектральных классов O, B и A

17 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 0 (нм) Ярчайшие: (перепол- нение) Слабейшие объекты за 1 наблюдениеза 5 лет 0,01 m (1%)0,1 m (10%)0,01 m (1%) FGFGFGFG 1950,0–4,84,80,38,68,64,18,78,74,2 2181,4–6,06,03,19,99,97,010,07,1 2702,82,81,67,56,311,311,310,111,411,410,2 350 (W)4,74,74,29,49,48,813,213,212,713,313, (B)6,96,96,711,611,415,415,415,215,515,3 550 (V)6,16,16,310,810,811,014,614,614,814,714,714,9 700 (R)5,45,45,810,110,513,913,914,314,014,014,4 8256,06,06,510,711,214,514,515,014,615,1 9305,56,010,210,714,014,014,514,114,114, ,05,05,69,79,710,213,513,514,013,613,614,1 Без фильтра 8,88,89,013,513,513,717,317,317,5–– «Лира»: проницающая способность Звезды спектральных классов F и G

18 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 0 (нм) Ярчайшие: (перепол- нение) Слабейшие объекты за 1 наблюдениеза 5 лет 0,01 m (1%)0,1 m (10%)0,01 m (1%) KMKMKMKM 195––––1,91,93,32,02,03,4 218––––2,62,63,72,72,73,8 270––4,24,22,08,08,05,98,18,16,0 350 (W)3,23,07,97,97,711,711,711,511,811, (B)6,56,611,211,315,015,015,1 15,2 550 (V)6,56,56,811,111,111,515,015,015,315,115,115,4 700 (R)6,37,211,011,914,814,815,714,914,915,8 8257,17,18,811,813,515,615,617,315,715,717,4 9306,86,88,611,413,315,315,317,115,415,417, ,36,38,211,012,914,814,816,714,914,916,8 Без фильтра 9,69,610,514,014,015,217,817,819,0–– «Лира»: проницающая способность Звезды спектральных классов K и M

19 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: число звезд до предельной звездной величины

20 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Динамический диапазон ПЗС «Размазывание» изображений Расфокусировка Реальное изображение телескоп

21 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 11 (~1 c) Прохождение по ПЗС часа Орбитальное движение ~1 месяц Прецессия орбиты P pr 70 d P orb =1.5 h 15 s Временнáя структура наблюдений

22 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Число наблюдений (в год) Среднее – 22 раза Максимальное – 1000 раз (полюса мира)

23 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Карты покрытия неба

24 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Покрытие неба за 5 лет

25 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Считывание фона с ПЗС

26 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Характеристики, которые НЕ БУДУТ меняться ХарактеристикаПричины Сканирующий режим наблюдений 1) надежность; 2) усреднение по ПЗС; 3) тепловой режим Диаметр D = 0,5 мДоставка на МКС Ширина поля зрения 2ω = 2° меньше – хуже покрытие; больше – хуже оптика Размер пикселя p=12 μм 1) емкость пикселя; 2) технология Число фотометрических полос меньше – нет выигрыша; больше – конструкция, технология

27 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Характеристики, которые МОГУТ меняться Алгоритм сканирования небесной сферы Ширины и положение полос Порог регистрации звезд Обработка фона

28 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Что попадает в поле зрения (в варианте 1)

29 Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Благодарю за внимание