Астрометрические наблюдения в Пулковской обсерватории и их значение

В Пулковской обсерватории ведутся наблюдения двойных и кратных звезд, транзитов внесолнечных планет, звезд низкой светимости с большими собственными движениями, спутников больших планет и астероидов. Результаты этих наблюдений используются в различных институтах России и мира, а последние два типа наблюдений (спутников больших планет и астероидов) — при решении некоторых задач в Институте прикладной астрономии (ИПА РАН). Следует отметить их актуальность, важность новых данных и сохранение достигнутой точности наблюдений и продолжительности рядов наблюдений.

В ИПА РАН проводятся работы по построению эфемерид планет Солнечной системы, то есть таблиц их наблюдаемых положений через равные промежутки времени, EРМ (Эфемериды планет и Луны). Такие вычисления проводятся только тремя научными центрами в мире. Кроме ИПА РАН это французский Институт небесной механики и вычисления эфемерид и американская Лаборатория реактивного движения (JPL NASA) (DE — сокращенное название Эфемерид планет и Луны, созданных в этой лаборатории). Эфемериды планет имеют важное значение для решения задач координатно-временного обеспечения и планирования дальнейших космических миссий, а также фундаментальных исследований Солнечной системы. Как в эфемеридах EPM [1], так и в DE [2] используются упомянутые выше наблюдения на Пулковской обсерватории.

Конечно, происходит развитие технологий и новых методов наблюдений, в частности радиотехнических наблюдений астероидов и комет, радиолокационных наблюдений космических аппаратов, радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ). Однако для малых тел количество таких наблюдений мало и мал процент тел, для которых их можно получать, поэтому оптические наблюдения являются основными при уточнении орбит астероидов.

Оптические наблюдения внешних планет и их спутников очень важны, поскольку высокоточными радиотехническими наблюдениями обеспечены в основном только планеты земной группы и Сатурн (благодаря автоматической межпланетной станции «Кассини»). Для Юпитера таких наблюдений значительно меньше, а для Урана и Нептуна имеется только по одной нормальной точке (небесные координаты и расстояние до объекта), полученной по давним данным «Вояджера-2». Поэтому по-прежнему большое значение и ценность имеют оптические наблюдения этих объектов, которые предоставляют около десяти обсерваторий по всему миру, а единственным в России местом, где проводятся такие наблюдения, является Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН. Она поставляет около 10% оптических наблюдений, используемых для построения эфемерид внешних планет.

Пулковские средние значения положений объекта в тысячных секунды дуги, ставшие доступными недавно, точнее, а среднеквадратичные ошибки наблюдений спутников меньше, чем для наблюдений, полученных в обсерватории Флагстафф, несмотря на то что условия наблюдений во Флагстаффе значительно лучше.

Вот сравнение среднего значения (V) и средней квадратичной ошибки (σ) О-С (разницы наблюдательных и вычисленных по эфемериде значений положений объекта в тысячных секунды дуги) Титании — крупнейшего спутника Урана, — выполненных в Пулково (46 точек) в 2007–2011 годах и Флагстаффе (485 точек) в 1998–2013 годах.

Исключительно важно получение наблюдательных данных, что позволяет судить о реальной точности наблюдений и учитывать этот фактор при уточнении эфемерид. Для проведения таких сравнений первостепенное значение имеет наличие длинного ряда наблюдений [3].

Наблюдения астероидов также представляют большой интерес, в том числе в исследовании астероидов, сближающихся с Землей, в рамках темы астероидно-кометной опасности. И хотя доля пулковских данных в основном массиве наблюдений, направляемых в Международный планетный центр, невелика, общее количество всех наблюдений явно недостаточно, поэтому любые данные имеют ценность. Для некоторых астероидов, например 2008 ТС₃ [4], более трети наблюдений составляют данные обсерватории в Пулково. Следует подчеркнуть, что среди российских наблюдений такого типа значительный массив обеспечивается наблюдениями Пулковской обсерватории.

Наблюдения доступны через базы данных и сайты Международного центра, на котором также есть и информация о точности наблюдений всех обсерваторий и обсерватории ГАО РАН. Эти наблюдения используются научными сотрудниками во всем мире для уточнения орбит и других задач.

Необходимо отметить, что оптические наблюдения по-прежнему остаются основными для этих целей, так как доля радиотехнических наблюдений астероидов мала, а определение первоначальных орбит астероидов выполняется только по их оптическим наблюдениям.

Элеонора Ягудина,
канд. физ.-мат. наук, науч. сотр. лаборатории эфемеридной астрономии
Института прикладной астрономии РАН

1. Питьева Е. В. Астрометрические наблюдения для построения планетных эфемерид // Известия ГАО в Пулкове № 223: Труды Всероссийской астрометрической конференции «Пулково-2015», Санкт-Петербург, 65-70 (2016).

2. Folkner W. M., Williams J. G., Boggs D. H., Park R. S., Kuchynka P. 2014. The Planetary and Lunar Ephemeris DE430 and DE431 // The Interplanetary Network Progress Report. 2014. P. 42-196.

3. Buie M. W., Folkner W. M. Astrometry of Pluto from 1930-1951. Observations: the Lampland Plate Collection // A. J. 2015. V. 107. Issue 1. article id. 22.

4. Астероидно-кометная опасность. / Под ред. Б. М. Шустова и Л. В. Рыхловой. М.: Физматлит, 2010.