Зелёный луч прочертил звёздную бездну ночного неба и устремился в глубины космоса. Что-то подобное я уже видел, когда баловался с лазерной указкой астрономов. Но этот лазер был гораздо мощнее той игрушки. Им можно запросто достать до любого спутника на орбите Земли. Это лазерный дальномер «Сажень-ТМ-Д» производства Научно-производственной корпорации «Системы прецизионного приборостроения» , который именно для этого и нужен — «стрелять» по спутникам и всякому космическому мусору. Конечно, никакого вреда своим целям он не наносит. Луч отражается от объекта и возвращается обратно, ловится приёмником, и система вычисляет расстояние.
Это один из пунктов лазерной дальнометрии Международной сети ILRS. Он входит в состав станции оптических наблюдений «Архыз», которая находится на высоте 2000 метро недалеко от посёлка Нижний Архыз в Карачаево-Черкесии.
ILRS собирает и анализирует информацию о расстояниях до более, чем 100 искусственных спутников Земли. Но для чего нужны такие данные? Дело в том, что высота орбиты спутника не является постоянной и подвержена возмущениям в силу ряда факторов. Одним из них является гравитация, которая отличается в разных точках планеты. Вы, наверное, встречали в сети вот такую картинку:
В популярных пабликах она сопровождается подписью «Так выглядела бы наша планета без воды». Но это фейк. На самом деле, это схематическое изображение гравитационного поля Земли, которое построил Алесь Бездек в пакете MATLAB. Вот как он описывает все эти бугры и неровности:
«Гравитация Земли не является гладкой на поверхности, в некоторых местах она сильнее, чем в других. Это потому, что Земля не является идеальным однородным шаром (то есть, плотность ее внутренностей неоднородна), а имеет места более и менее плотные. Это влияет на поверхностную гравитацию».
Неоднородность плотности земного шара влияет на гравитацию, а та, в свою очередь, на спутники. Отслеживая малейшие изменения высоты их орбиты, можно получать много полезной информации о гравитационном поле планеты. И потом использовать полученные коэффициенты в программах автоматической корректировки орбиты, чтобы спутники не упали на землю.
Кроме этого, IRLS с помощью накопленных данных со всех своих 40 станций, раскиданных по всему миру, умеет отслеживать движение полюсов, высчитывать изменения продолжительности дня (она тоже изменяется), трёхмерные координаты и скорости движения спутников, параметры ориентации Луны и многое другое.
Точность определения расстояния лазерным дальномером составляет несколько миллиметров в пределах 25000 километров и она постоянно повышается.
Вот так выглядит пульт управления лазерным дальномером:
«Сажень-ТМ-Д» на станции «Архыз» работает в паре с уникальным оптическим телескопом Zeiss-600 M.
Уникального его заключается в модификации, которую выполнили инженеры станции — внедрили в конструкцию ПЗС-камеру телевизионного типа со сложением серии кадров. Это позволяет обнаруживать на орбите Земли объекты с высокой угловой скоростью до 20''-сек и блеском до 17,5 звёздной величины, в том числе космический мусор. Полученные координаты малых объектов передаются в лазерный дальномер, и он определяет расстояние до них.
Сотрудники станции «Архыз» могут не только доработать телескоп, но и собрать его «с нуля».
Станция может быть полностью автономной благодаря собственной мастерской.
Гордость станции — уникальный телескоп многоканальный мониторинговый телескоп ММТ-9 для наблюдений очень больших участков звездного неба. Аналогичных оптических систем просто не существует в мире!
Он был собран при финансовой поддержке Казанского Федерального Университета, который и является владельцем телескопа. Его задача — обнаруживать космические тела на орбите. За одну ночь он может найти 200-500 таких объектов. Это могут быть метеоры, космический мусор и искусственные спутники.
ММТ-9 представляет собой комбинацию из 9 маленьких телескопов работающих как единое целое. За счет этого он обеспечивает очень большое поле зрения. Одновременно наблюдается площадь неба в 900 квадратных градусов. В сравнении, Большой телескоп азимутальный (БТА) имеет поле зрения всего лишь 1/6 градуса. При этом все происходящее наблюдается на очень большой скорости. Изображения могут быть получены со скоростью до 10 в секунду, что позволяет телескопу регистрировать самые короткоживущие космические явления, начиная от вхождения в земную атмосферу малых тел Солнечной системы, и заканчивая далекими гамма-всплесками и регистрацией переменных звезд в галактике.
Любое изменение в небе фиксируется и анализируется системой в автоматическом режиме, обрабатывается и классифицируется в реальном времени. Этим занимается выделенный сервер, обрабатывающий изображения.
В основе каждого из 9 телескопов лежит... обычный объектив для зеркальной камеры. Конструкция является ноу-хау СОН «Архыз».
За ночь ММТ в своем поле зрения записывает пролет порядка 300-500 метеоров. Объем фильма записанного за одну ночь составляет объем до 3 терабайт. Телескоп имеет веб-интерфейс и может управляться со смартфона.
Сверху он защищён цилиндрическим кожухом, который наезжает на телескоп по рельсам с помощью электрического привода.
Учитывая то, что аналогичных систем в мире не существует, накопление данных по оптическим наблюдениям позволяет сформировать представление о том, на что способна подобная система. Все события записываются в единую базу данных метеоров, часть которой является открытой.
***
Автор: Алексей Мараховец
Понравилась статья? Ставьте лайк и подписывайтесь на канал Trips & UrbEx — несколько интересных историй уже ждут своей очереди!