Разработка отечественного астрофотометрического каталога звёзд всего неба в интересах обеспечения специальных комплексов

М. И. Олейников, В. В. Широбоков

ВКА имени А. Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, Россия

В настоящее время современные специальные комплексы в своём составе имеют оптические датчики и информационные системы. Под информационной системой (ИС) подразумевается часть комплекса, выполняющая роль чувствительного элемента, воспринимающего электромагнитное излучение определённой длины волны.

Исходя из этого, по рабочему спектральному диапазону ИС можно разделить на системы видимого, инфракрасного и радиолокационного диапазонов, а по их назначению — на основные (целевые) и вспомогательные (обеспечивающие).

В общем случае ИС оптического диапазона решают широкий спектр задач: как обеспечивающих — в том числе навигационных задач, связанных с определением ориентации и местоположения, так и целевых — координатной привязки и определения параметров орбитального движения объектов космического мусора [1], а также привязки блеска к эталонной фотометрической шкале наблюдаемых на фоне звёзд объектов космического мусора.

Так, для обеспечения ориентации КА с заданными характеристиками (определяются назначением КА) необходимо выполнение следующих требований:

• точность ориентации до 0.1…0.01ʹʹ;
• время обновления информации не хуже 10…100 мс;
• определение координат и угловых скоростей при скоростях вращения до 15…30°/с.

Для выполнения указанных требований при проектировании необходимо учитывать астрометрическую и фотометрическую информацию. Также возрастают требования к полноте каталога — необходимо использовать звезды до 15 зв. величины.

Для абсолютной ориентации образца вооружения с точностью 0.1ʹʹ и лучше необходимы астрометрические каталоги звезд с погрешностями 0.1…0.01ʹʹ, содержащие звезды до 12…15 зв. величины, по которым есть в том числе фотометрические данные.

По данным Центра астрономических данных в Страсбурге (The Centre de données astronomiques de Strasbourg — CDS) в настоящее время в открытом доступе находится более 300 различных фотометрических каталогов [2]. Дата выпуска каталогов от 1950-х до 2020-х гг.

Также имеется порядка десяти астрометрических каталогов звёзд, в том числе фундаментальные каталоги FK1-FK6.

Несмотря на большое количество и разнообразие каталогов звёзд, имеются следующие проблемные вопросы по их использованию:

1. В действующей нормативно-технической документации не определены:

   • каталоги звезд, которые должны быть использованы на этапах создания и применения специальных комплексов;
   • унифицированный научно-методический аппарат, определяющий порядок расчета координатной информации;
   • унифицированный научно-методический аппарат пересчета навигационных данных в различные системы координат.

2. В нашей стране не существует отечественного опорного астрофотометрического каталога звёзд, который бы содержал данные звёзд по всей небесной сфере в заданном спектральном диапазоне.

3. Существующие фотометрические системы [3] не позволяют полностью реализовать потенциал фотоприемных устройств.
4. Систематическая ошибка определения проницающей способности различных наземных ОЭС может достигать 3 звездных величин из-за отличия блеска одних и тех же звёзд в различных каталогах.
5. Точность данных, содержащихся в существующих каталогах, подвержена деградации.
6. Отсутствие единого методического подхода по использованию разнородных фотометрических систем звёздных каталогов для решения задач привязки к опорным звёздам не позволяет достоверно оценить количество опорных звёзд, появляющихся в поле зрения информационных средств различного назначения в ходе их применения.

В связи с этим возникает необходимость создания отечественного однородного астрофотометрического многоцветного каталога звёзд всего неба для обеспечения специальных комплексов.

Литература

1) Молотов И.Е., Агапов В.М., Стрельцов и др. Проблемы оптического мониторинга космического мусора // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2020. № 7. 17 с.

2) Catalogues and files available at CDS [Электронный ресурс]. URL: https://cdsarc.u-strasbg.fr/cats/cats.html (дата обращения 10.04.2023).

3) Bessell M. S. Standard photometric systems // Annu. Rev. Astron. Astrophys. 2005. Vol. 43. P. 293–336.