Космическая система обнаружения опасных небесных тел, приближающихся к Земле с дневного неба («СОДА»)

 
Код статьиS002342060000345-7-1
DOI10.31857/S002342060000345-7
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Институт астрономии Российской академии наук
Адрес: Российская Федерация, Москва
Аффилиация: Институт астрономии Российской академии наук
Адрес: Российская Федерация, Москва
Аффилиация: Институт астрономии Российской академии наук
Адрес: Российская Федерация, Москва
Аффилиация: Институт астрономии Российской академии наук
Адрес: Российская Федерация, Москва
Название журналаКосмические исследования
ВыпускТом 56 Номер 4
Страницы300-310
Аннотация

Развита концепция космической системы СОДА (Система Обнаружения Дневных Астероидов), целью которой является обнаружение не менее 95% опасных небесных тел размером более 10 м, летящих со стороны Солнца к Земле. Космический аппарат, снабженный в оптимальном варианте 3-мя широкоугольными оптическими телескопами малой апертуры (20-30 см) будет размещен на гало-орбитe вокруг точки либрации L1 системы Солнце-Земля. Это обеспечит выдачу предупреждения о приближении опасного объекта со стороны Солнца и позволит определить орбиту и точку входа тела в атмосферу Земли с достаточной точностью, по крайней мере, за несколько часов до его столкновения с Землей. Рассмотрены требования к системе, описываются результаты предварительного проектирования комплекса аппаратуры, проведены расчеты зон видимости и предложены варианты режимов передачи информации. Показано, что при кооперации с другими (в частности, наземными) проектами, нацеленными на наблюдение объектов, летящих со стороны ночного неба, существует возможность заблаговременного обнаружения в околоземном пространстве всех опасных тел размером более 10 м, приближающихся к Земле практически с любого направления.

Ключевые словаастероидно-кометная опасность, космический телескоп.
Источник финансированияДанная работа была выполнена при финансовой поддержке гранта Президента РФ НШ-9951.2016.2 для поддержки ведущих научных школ РФ.
Получено11.08.2018
Дата публикации11.10.2018
Кол-во символов35949
Цитировать  
100 руб.
При оформлении подписки на статью или выпуск пользователь получает возможность скачать PDF, оценить публикацию и связаться с автором. Для оформления подписки требуется авторизация.

Оператором распространения коммерческих препринтов является ГАУГН-ПРЕСС

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.
1

1. ВВЕДЕНИЕ

В последние годы важность проблемы астероидно-кометной опасности (АКО) стала общепризнанной и ей посвящено много научных публикаций (см., например, [1-7]). В настоящее время, в основном, благодаря выполненной в CША программе Space Guard, выявлена большая часть (~90%) крупных потенциально опасных объектов (ПОО), т.е. малых тел Солнечной системы размером более 1 км, вероятность столкновения которых с Землей в текущем столетии заслуживает внимания. Поставлена и решается задача в ближайшие десятилетие-два обнаружить большую часть ПОО размером от 140 м и проводить их мониторинг с целью уточнения вероятности столкновения. При этом ожидается, что времена предупреждения будут относительно велики (месяцы – годы) и будут достаточны для принятия мер противодействия. Планы строительства и характеристики обзорных широкоугольных наземных телескопов дают основания полагать, что данная цель будет, по-видимому, достигнута [1]. Совсем другая ситуация с перспективами обнаружения более мелких тел размером от 10 м. Задача исчерпывающего обнаружения таких тел на большом расстоянии, обеспечивающем указанные выше времена упреждения, не будет решена на протяжении как минимум нескольких десятилетий, а может быть и больше. Более реально решить задачу обнаружения таких тел в ближнем космосе и обеспечения выдачи предупреждений о возможных столкновениях со временем упреждения в несколько часов.

2

Количество потенциально опасных тел размером 10 м и более оценивается в 108 штук, а частота их столкновений с Землей составляет примерно одно событие в 5-10 лет (более мелкие тела падают ежегодно) [8]. Челябинское событие 15 февраля 2013 г наглядно показало, что столкновение с Землей достаточно небольшого тела размером около 17 м способно привести к заметным разрушениям. Именно поэтому в [5] введено современное понятие опасного небесного тела (ОНТ) как небесного тела размером более 10 м, входящего в околоземное космическое пространство (геоцентрическую сферу радиусом 0.005 а.е.). Также введены понятия угрожающего и столкновительного тела для объектов, сближающихся с Землей на расстояния меньше радиуса орбиты Луны и Земли соответственно.

3

Создание средств заблаговременного предсказания подобных событий является первоочередной задачей решения комплексной проблемы астероидно-кометной опасности.

4 Как показано в [3,8], распределение ОНТ в ближней зоне примерно изотропно, т.е. количество тел, приходящих с дневного и ночного неба примерно одинаково.
5 На дневном небе наблюдать малые тела Солнечной системы в оптическом диапазоне нельзя из-за сильного рассеянного света в атмосфере. На практике эффективность обнаружения ОНТ с помощью широкоугольных наземных обзорных телескопов сильно падает при углах от Солнца менее 90°, основными факторами являются неблагоприятный фазовый угол ОНТ и фон неба. Таким образом, наземным широкоугольным обзорным телескопам доступно для обзора в каждый данный момент времени только около половины небесной сферы (ночное небо), что позволяет, соответственно, обнаружить лишь около 50% опасных тел.

Всего подписок: 1, всего просмотров: 1152

Оценка читателей: голосов 0

1. Committee to review near-Earth object surveys and hazard mitigation strategies. Defending planet Earth: Near-Earth object surveys. The National Academies Press. 152 p. (2010).

2. D. Perna, M.A. Barucci, M. Fulchignoni. The near-Earth objects and their potential threat to our planet. //Astronomy and Astrophysics Review. 2013. Vol. 21, no.65.

3. Шустов Б. М., Нароенков С. А., Емельяненко В. В., Шугаров А. С. Астрономические аспекты построения системы обнаружения и мониторинга опасных космических объектов. //Астрономический вестник. 2013. Т. 47. № 4. С. 312-320

4. «Астероидно-кометная опасность: стратегия противодействия» Под. общ. редакцией В.А.Пучкова, / М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2015, 272 стр.

5. Шустов Б.М., Шугаров А.С., Нароенков, С.А., Прохоров М.Е. Астрономические аспекты космических угроз: новые задачи и подходы к проблеме астероидно-кометной опасности после Челябинского события 15 февраля 2013 г. // Астрономический журнал. 2015. Т. 92. №10. С. 867–880, 2015

6. Шустов Б.М. О современном подходе к задаче обнаружения опасных небесных тел. // Кинематика и физика небесных тел. 2016. Т. 32. №5. С. 11–17

7. Micheli M., Koschny D., Drolshagen G., Perozzi E., Borgia B. NEO follow-up, recovery and precovery campaigns at the ESA NEO Coordination Centre Asteroids: New Observations, New Models // Proceedings of the International Astronomical Union. 2016. Volume 318, P. 274-281.

8. Б.М. Шустов, С.А. Нароенков, Е.В.Ефремова. О населенности околоземного пространства опасными небесными телами // Астрономический вестник. 2017. Т. 51. № 1. C. 38–43.

9. Данхэм Д.У., Хэрольд Дж. Рейтсема Х.Дж., Лу Э., Арентц Р., Линфилд Р., Чапмэн К., Фаркуар Р., Ледков А., Эйсмонт Н., Чумаченко Е. Метод предупреждения столкновения малых астероидов с Землей // Астрономический вестник. 2013. 47. № 4. C. 341-351.

10. Jeong, S, et. all, The Slewing Mirror Telescope of the Ultra Fast Flash Observatory Pathfinder // Proceedings of SPIE. 2012. Vol 8443. №84432S.

11. Wen, WB et all. Data preprocessing and preliminary results of the Moon-based Ultraviolet Telescope on the CE-3 lander // Research in Astronomy and Astrophysics. 2014. Vol. 14. №12. P.1674-1681.

12. Рожавский Э.И., Моисеев П.П. Прецизионные оптико-механические сканирующие устройства системы дистанционного зондирования МСУ-ГС // Механика, управление и информатика. 2009. №1. C. 503-509.

13. Burt J., Smith B. Deep Space Climate Observatory: The DSCOVR Mission // IEEE Aerospace Conference Proceedings. 2012.

14. Ильин И.С., Тучин А.Г. Квазипериодические орбиты в окрестности точки либрации L1 системы Солнце-Земля // Препринт ИПМ. 2016 (http:/library.keldysh.ru/preprints)

15. Нароенков С.А., Шустов Б.М., Емельяненко В.В. О длине дуги наблюдений малого тела Солнечной системы, достаточной для классификации его как опасного. //Космические исследования. 2013. Т. 51. № 4. С. 372–379. (Cosmic Research. P. 335-341)

16. Heinze, A,et all ATLAS: Forecasting Falling Rocks. // American Astronomical Society. DPS meeting №48. ID.405.04

Система Orphus

Загрузка...
Вверх