Фотометрія і кінематика метеорів за телевізійними спостереженнями - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИРозроблено методику кінематичної та фотометричної обробки результатів базисних телевізійних спостережень метеорів, представлених у цифровій формі. Методика включає: проведення аналізу та дослідження ефективності застосування різних астрометричних редукційних моделей, мінімізацію похибок астрометричних обрахунків; розробку власного методу обчислення параметрів траєкторії метеора в атмосфері Землі та елементів його геліоцентричної орбіти; обчислення похибок всіх шуканих параметрів статистичними та чисельними методами; розробку власної відкаліброваної фотометричної системи та розрахунок зоряної величини метеора вздовж його видимої траєкторії шляхом здійснення експерименту “штучний метеор”, здійснення усіх необхідних корекцій; розробку відповідного програмного забезпечення. Отримано параметри траєкторії 28 метеорів та елементи їх орбіт. Виділено 11 метеорів, що спостерігалися на протязі години під час піку активності потоку, та які утворюють компактний метеороїдний згусток з середніми координатами радіанта , . Ключові слова: метеори, базисні телевізійні спостереження метеорів, фотометрія метеорів, параметри траєкторії та елементи геліоцентричної орбіти метеорів, точність визначення характеристик метеора, притік космічної речовини на Землю.Практичну цінність результати спостережень метеорів мають тоді, коли ведуться одночасні спостереження однієї області атмосфери з двох пунктів. У цьому випадку, при застосуванні відповідної методики обробки спостережних даних, отримуються такі важливі кінематичні характеристики метеора, як висота його появи та зникнення над рівнем моря; дальність до пунктів спостереження; екваторіальні координати геоцентричного та геліоцентричного радіанту, і відповідно напрямку вектора швидкості; модуль геоцентричної та геліоцентричної швидкості метеороїда; зенітна відстань радіанта, або кут входження метеороїда в атмосферу; параметри його геліоцентричної орбіти, а саме величина великої півосі, ексцентриситет, кут нахилу, аргумент перигелію і довгота висхідного вузла орбіти метеороїда. Така відносно мала кількість результатів фотографічних спостережень обумовлена не лише складністю проведення базисних спостережень та обробки спостережних даних, а і тим фактом, що фотографічний метод дає змогу реєструвати лише метеори, яскравіші 3m, кількість яких відносно невелика. Відтак, до світової спільноти, що проводила телевізійні спостереження з 80-х років приєдналися нові групи дослідників, що ведуть відносно регулярні телевізійні спостереження. Оскільки задачі, які вирішуються при використанні результатів телевізійних спостережень, наприклад, дослідження розподілу та динаміки метеорного комплексу навколо Землі та в міжпланетному космічному просторі, розподілу метеороїдів у метеорних потоках за масами, прогнозування метеорної активності, оцінки імовірності зіткнення з метеороїдами штучних супутників Землі та міжпланетних місій вимагає знання не лише якісних, а й кількісних характеристик метеорів, не менш актуальною є задача обчислення похибок, чи довірчих інтервалів для всіх параметрів метеора, що розраховуються за спостережними даними.Телевізійні спостереження дають можливість реєструвати метеори 6m - 8m при часовій роздільній здатності 0.02-0.04 сек. При кінематичній обробці користувалися методикою обробки фотографічних спостережень, для фотометрії використовували метод “штучного метеора”, де у якості обєктів виступали зорі, а рух їх зображень по фотокатоду забезпечувався рівномірним обертанням телевізійної камери. Таким чином строгої, детально обґрунтованої та загальноприйнятої теорії фотометрії метеорів, отриманих телевізійними системами, розроблено не було. Оцифрований з відеомагнітофона 4-5 секундний інтервал телевізійних спостережень з метеором являє собою послідовність відеокадрів (напів-полів) розміром 352?288 пікселів, що для обєктива Юпітер-3 (F = 50 мм, D:F = 1:1.5) відповідає полю зору » 23°.5?19°, розмір пікселя » 4?, а для Геліос-40 (F = 85 мм, D:F = 1:1.5) » 13°?11°, розмір пікселя » 2?.2. Розроблена автором на протязі 1997-2005 років програма “Falling Star” дозволяє проводити комплексну обробку відео-послідовностей із зображенням метеора, включаючи здійснення ряду математичних операцій до телевізійного кадру в цілому без будь-якої його штучної модифікації типу повороту зображення чи фільтрації даних, які б приводили до внесення додаткових похибок при обчисленнях; використання зоряних каталогів у цифровому вигляді та побудову карти зоряного неба; автоматизацію процесу ототожнення опорних зір; астрометричну обробку метеорного зображення з використанням різних редукційних моделей; базисну кінематичну обробку спостережних даних для визначення висот, радіантів, швидкостей, зенітних кутів і усіх інших параметрів траєкторії метеора та елементів його геліоцентричної орбіти; застосування статистичних розрахунків похибок усіх кінематичних параметрів для кожного метеора.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ