ТЕМЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

• «СОЛАРИС — Кинематика и физика тел Солнечной системы и звезд ближайшего килопарсека на основе астрометрических наблюдений и данных виртуальных обсерваторий». НИОКТР №01201257346, 2012-2014 гг.
• «КОСМОГРАФИЯ — Астрометрические исследования от тел Cолнечной системы до близких звезд», НИОКТР №01201452586, 2014-2016 гг. (продлена на 2017 г.)
• РФФИ № 12-02-00675-а, «Астрометрическое исследование малых тел Солнечной системы с целью уточнения теорий их движения на основе позиционных наблюдений» 2012-2014 гг.
• РФФИ № 15-02-03025a «Фотометрические и астрометрические исследования взаимных явлений в системах спутников Юпитера на телескопах обсерваторий России в 2015г.» 2015-2016 гг.
• Программы Президиума РАН №9, 22 и 7 раздел 4, п.4.2, «Позиционные наблюдения спутников планет и исследование их динамики с целью уточнения теорий движения» - с 2012 г.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ

Пулковская обсерватория (ныне ГАО РАН), основанная в 1839г., является одной из старейших действующих обсерваторий мира. Место для ее строительства было выбрано на Пулковской горе, на высоте 75 м над уровнем моря. Расположение на возвышенности и охранная зона, установленная вокруг обсерватории после ее открытия, создавали уникальные условия для выполнения высокоточных астрометрических наблюдений. Б.А. Воронцов-Вельяминов в «Очерках истории астрономии в России» писал:

О точности пулковских наблюдений Эри говорил: «Я ничуть не сомневаюсь в том, что одно пулковское наблюдение стоит по меньшей мере двух, сделанных где бы то ни было в другом месте».

Работы, в настоящем ведущиеся в лаборатории астрометрии и звездной астрономии, направлены на решение ряда фундаментальных проблем современной астрометрии. Среди этих проблем: расширение существующей опорной системы ICRF на слабые звезды, исследование инерциальности системы ICRF, уточнение теорий движения тел Солнечной системы, исследование динамики двойных и кратных звезд, поиск звезд с невидимыми спутниками.

Несомненной заслугой коллектива лаборатории являются непрекращающиеся наблюдательные работы. Наша лаборатория единственная в России и одна из немногих в мире, которая имеет столь длительные ряды наблюдений ( 30-60 лет) различных объектов Солнечной системы, двойных и кратных звезд и звезд с невидимыми спутниками.

Особенности астрометрических наблюдений

Во-первых, для высокоточных астрометрических исследований нужен длиннофокусный рефрактор. Пулковский 26-дюймовый рефрактор – единственный в России длиннофокусный инструмент, пригодный для целей высокоточной относительной астрометрии, с Защитной парковой зоной, установленной законодательно.

Во-вторых, для астрометрических наблюдений важно иметь в поле зрения достаточное количество опорных звезд, не имеющих сильное отличие в блеске от определяемого объекта. Поле зрения сейчас ограничено ПЗС-камерой и составляет 12х12 угл. мин.

Во-третьих, идеальная прозрачность и чистота воздуха более важны как раз для зеркальных астрофизических инструментов, чем для линзовых. Именно поэтому крупные современные астрофизические обсерватории размещают в основном вдали от городов и высоко в горах. Астрометрические же наблюдения зависят от атмосферных условий намного меньше, и могут выполняться в условиях пригорода, если атмосфера достаточно спокойна и яркость неба невелика. Современные ПЗС-камеры позволяют делать качественные в астрометрическом отношении кадры даже через легкую дымку.

В четвертых, наземные наблюдения до сих пор актуальны. Космические телескопы имеют ограниченный срок работы, чрезвычайно дороги и нуждаются в наземной поддержке. Работают в сканирующем режиме, не могут регулярно наблюдать избранные объекты. Используются только в режиме обзора. Большинство из них – астрофизические. Астрометрических за всю историю космической астрономии всего два – HIPPARCOS (кстати, точности наблюдений в Пулкове того же порядка что и у этого телескопа) и GAIA. Наземные наблюдения необходимы для верификации космических, для сопровождения открытых быстродвижущихся объектов. Вот сейчас обнаружилась необъяснимая разница для некоторых звезд между космическими GAIA и наземными наблюдениями. (Distance-dependent Offsets between Parallaxes for Nearby Stars and Gaia DR1 Parallaxes).

Современное состояния астроклимата Пулковских высот

Оснащение телескопов чувствительными ПЗС-камерами в начале 2000-х позволило нивелировать вред уже существующей застройки и даже значительно повысить точность и проницающую силу.

В настоящее время яркость неба над Пулковской обсерваторией по данным ПЗС-наблюдений составляет 19.5-19.8 зв. вел. на кв. угл. сек. в направлении зенита и для наблюдений доступны объекты до 19.5 звездной величины для 26-дюймового рефрактора, телескопа ЗА-320 и 1 м зеркального телескопа (Девяткин, А. В., 2004; Khovritchev, M. Yu. et al, 2015).

Точность определения экваториальных координат с опорным каталогом по ПЗС-наблюдениям на разных инструментов составляет 0.020 – 0.100 угл. сек., а точность определения относительных координат в системах двойных и кратных звезд – 0.004 угл. сек. для 26-дюймового рефрактора (Izmailov, I. S.; Roshchina, E. A., 2016).


В 2010 г. проводилась модернизация инструмента, в 2016 г. - из-за ремонта фасада была временно демонтирована система мониторинга погоды и это сказалось на производительности инструмента.







Вопреки сложившемуся мнению количество ясных ночей в Пулково не так уж и мало – 120-150 ночей в год, что подтверждается журналами наблюдений (журнал наблюдений 26-дюймового рефрактора доступен online с декабря 2011 г. по адресу http://izmccd.puldb.ru/jour3.php), статистика наблюдений приводится в работе (Izmailov, I. S.; Roshchina, E. A., 2016).

Такое количество наблюдательных ночей было достигнуто в последние 6 лет после введения автоматической системы контроля погоды, но в 1969 г. было 169 ночей наблюдений, когда руководство лаборатории предъявляло суровые требования к дисциплине наблюдателей

Инструменты

В лаборатории имеются три действующих инструмента: 26-дюймовый рефрактор (D=650 мм, F=10.5 м), нормальный астрограф (D=330 мм, F=3.5 м), и с 2015 г. метровый зеркальный телескоп САТУРН. 26-дюймовый рефрактор полностью автоматизирован к.ф.-м.н. И.С. Измайловым и представляет из себя полноценный робот-телескоп. После установки системы мониторинга погоды существенно увеличился объем наблюдений до 150 ночей в год. Подробнее...

Исследования

Проводимые наблюдательные работы и имеющиеся многолетние ряды наблюдений определяют и основные направления работ, проводимых коллективом лаборатории. Их можно подразделить на четыре раздела:

• Создание звездных каталогов положений и собственных движений звезд, кинематические исследования.
• Исследование динамики двойных и кратных звезд. Поиск невидимых спутников.
• Наблюдения тел Солнечной системы.
• Создание астрометрической базы данных на основе результатов проводимых наблюдений.

Разработка ПО

В лаборатории постоянно совершенствуется созданный И.С Измайловым программный пакет IZMCCD для измерения и астрометрической редукции ПЗС-кадров. Инсталляционный пакет и документация доступны на сайте проекта IZMCCD.

В последние годы в лаборатории значительное место стали занимать работы, связанные с оцифровкой старых фотографических пластинок и их новой редукцией в современной опорной системе. Для этой цели были разработаны оригинальные методики калибровки недорогих планшетных сканеров, бытовых фотокамер и методы вычисления измеренных координат. Первые результаты проделанной работы показали возможность использования такого подхода для решения целого ряда астрономических задач.

Участие в международных астрометрических программах

• Взаимные явления в системе спутников Сатурна (PHESAT-95, PHESAT -97)
• Взаимные явления в системе спутников Юпитера (PHEMU -03, PHEMU 2014-2015)
• Наблюдения кометы Хейла-Боппа (1997)
• Прохождение Меркурия по диску Солнца (2003)
• Взаимные явления в системе спутников of Урана, Сатурна и Юпитера в 2008-2010гг. (PHEMU-09)
• Наземная поддержка космической миссии GAIA (сопровождение быстродвижущихся объектов низкой яркости (до 19.5m).

Сотрудничество

Работы в лаборатории проводились и проводятся в тесном сотрудничестве с другими организациями, такими как ГАИШ, ИНАСАН, САО, ИПА, Абастуманская обсерватория (Грузия), обсерватория в Балдоне (Латвия), обсерватория им. Энгельгардта (Казань), Национальная астрономическая обсерватория Украины (Голосеево), Николаевская Обсерватория и обсерватория Киевского Университета (Украина), Международный Центр Малых Планет, Институт небесной механики и вычисления эфемерид (Франция), Бельгийская Королевская обсерватория.