Донченко С.С., Давлатов Р.А., Соколов Д.А., Лавров Е.А., Скакун И.О. «Состояние макетирования ключевых узлов космической гравитационно-волновой антенны SOIGA» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 3-13 (2021)

Для регистрации гравитационных волн в диапазоне от 0.01 до 1 Гц предложен проект отечественной космической гравитационно-волновой антенны на орбите ГЛОНАСС под названием «SOIGA». Антенна состоит из 12 космических аппаратов, размещённых в трех орбитальных плоскостях ГЛОНАСС. В настоящей статье рассмотрены основные узлы «SOIGA»: межспутниковый лазерный высокоточный интерферометрический дальномер и система «спутника, свободного от сноса». В работе описана функциональная схема межспутниковой оптической интерферометрической системы. На ее основе был разработан наземный макет. Первые результаты демонстрируют точность измерений интерферометрической системы на уровне ±0.5 нм. В статье предложен комбинированный метод оценки положения бортовой пробной массы (ПМ) в системе «спутника, свободного от сноса». Предложен и разработан наземный стенд полунатурного моделирования с подвесом ПМ. Выполнена оценка точности емкостной измерительной системы, которая составила ≡1.3 нм. По результатам экспериментальных исследований определены направления дальнейшего развития макетов основных узлов проекта «SOIGA».

Жаров В.И., Сотникова Ю.В. «О возможности юстировки Главного зеркала радиотелескопа РАТАН-600 лазерными измерительными системами» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 14-21 (2021)

Рассмотрены возможности новой методики геометрического контроля больших антенных поверхностей с использованием современных высокоточных лазерных измерительных систем на базе тахеометра Leica TDRA6000 и абсолютного лазерного трекера Leica AT402. Показаны возможности юстировки антенны переменного профиля радиотелескопа РАТАН-600 на примере определения радиального положения отдельных элементов. Приведена краткая характеристика традиционных геодезических методов определения радиального положения элементов Южного сектора с использованием оборудования и инструмента, применявшегося как при строительстве, так и при последующей эксплуатации антенны радиотелескопа (РТ). Проанализированы ошибки, возникающие при использовании традиционных геодезических методов. Рассмотрены преимущества использования современных лазерных координатно-измерительных систем при юстировке элементов Южного сектора по радиусу. Проведена предварительная оценка точности метода измерений с использованием современных лазерных измерительных систем. Тахеометром проведены измерения знаков опорной геодезической сети РТ и разработаны рекомендации по применению опорной геодезической сети для определения планового положения отдельных элементов Южного сектора. Апробированы различные типы метрологических отражателей и адаптеров для установки отражателей на знаки опорной геодезической сети РТ. Проведены тестовые измерения радиального положения элементов Южного сектора. После планового профилактического ремонта отдельных групп элементов Южного сектора проведена геодезическая юстировка элементов с использованием высокоточного тахеометра Leica TDRA6000. Проведена оценка сходимости измерений по выборочным группам элементов в разных частях антенны. Дополнительно рассмотрены ошибки планового положения элементов, возникающие из-за ошибок привязки отражающей поверхности к плоскости представительных площадок. Рассмотрена методика определения планового положения элементов Плоского отражателя с использованием тахеометра. Показаны возможности корректировки элементов с максимальными значениями отклонений с использованием абсолютного лазерного трекера Leica AT402. Проведены тестовые измерения планового положения элементов Плоского отражателя. Приведены выводы по результатам корректировки отдельных групп элементов Плоского отражателя. Разработаны рекомендации по использованию полученных результатов и проведению дальнейших работ по доработке методики.

Иванов Д.В., Рахимов И.А., Дьяков А.А., Олифиров В.Г., Ерофеев Д.В., Топчило Н.А., Петерова Н.Г., Ипатов А.В., Андреева Т.С., Ильин Г.Н., Хвостов Е.Ю. «Cолнечное затмение 21.06.2020 г. по наблюдениям на радиотелескопах ИПА РАН (первые результаты)» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 22-31 (2021)

Солнечное затмение 21.06.2020 г. (фаза 0.17–0.24) – это седьмой случай наблюдений затмений Солнца с помощью полноповоротных радиотелескопов РТ-32, РТ-13 и РТ-2, расположенных в обсерваториях на Северном Кавказе («Зеленчукская»), в Бурятии («Бадары») и Приморском крае (Уссурийская астрофизическая обсерватория), находящихся в ведении ИПА РАН. Задачи наблюдений определялись астрономическими обстоятельствами – Солнце находилось в стадии глубочайшего минимума, что в отличие от предыдущих случаев выдвинуло на первый план исследование слабых деталей структуры изображения Солнца, таких как распределение радиояркости вблизи лимба, корональные дыры, радиогрануляция, до сих пор недостаточно изученные. Метод наблюдений считается наилучшим благодаря применению квазинулевого способа регистрации сигнала путем использования радиотелескопов с достаточно высоким пространственным разрешением (несколько угл. мин.), ограничивающим вклад спокойного Солнца. Именно с помощью РТ-32 впервые был достигнут теоретический предел эффективного углового разрешения затменных наблюдений – (1–3)° на микроволнах. Наблюдения солнечного затмения 21.06.2020 г. на РТ-13 и РТ-32 выполнялись на волнах 1.0 см, 3.5 см, 6.2 см и 13 см с анализом круговой поляризации, на РТ-2 – на волне 10.7 см в интенсивности. Приведены оригинальные записи и результаты первичной обработки, а также предварительного отождествления отдельных деталей структуры источников микроволнового излучения путем сопоставления с наблюдениями Солнца в других диапазонах (УФ и Х-rау). Анализ наблюдений участков спокойного Солнца показал, что угловые размеры отдельных деталей радиогрануляции не превосходят 10″, и отмечается высокая степень корреляции между флуктуациями на короткой (3.5 см) и длинной (13 см) волнах. Сделан вывод, что излучение наиболее ярких деталей радиогрануляции генерируется достаточно высоко в короне на расстоянии, превышающем 10 тыс. км от фотосферы. Обработка наблюдений при наведении на область I и IV контактов позволяет заключить, что яркость короны значительно уменьшилась по сравнению с ранее получаемыми значениями. Однако это касается яркости активной короны – радиопоток спокойного Солнца, наблюдаемый в период минимума цикла (начиная с 19 до 25-го) остается неизменным в широком диапазоне частот (1–9.4 ГГц).

Кан М.О., Ягудина Э.И. «Параметры эфемериды Луны EPM2021а» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 32-38 (2021)

Метод лазерной локации Луны (ЛЛЛ, Lunar Laser Ranging, LLR) вот уже более 50 лет является основным высокоточным средством для построения и улучшения эфемериды Луны. В предлагаемой работе рассматриваются и анализируются результаты обработки ЛЛЛ-наблюдений для получения параметров эфемериды Луны EPM2021a, созданной и поддерживаемой в ИПА РАН. До 2014 г. российская эфемерида Луны была основана на модели орбитально-вращательного движения Луны Г. А. Красинского и реализована в рамках системы ERA-7. C 2014 г. Д.А. Павлов начал развивать новую версию эфемерид EPM (включая эфемериду Луны) в рамках модернизированной системы ERA-8. В последней версии эфемериды Луны EPM2021a реализована модель орбитально-вращательного движения Луны, близкая к используемой в DE430 (NASA JPL). В работe используется 30355 нормальных точек ЛЛЛ-наблюдений. Это число включает в себя 1344 впервые добавленных наблюдения. Нужно отметить, что 1210 из них были получены на станции Апаче в 2017–2020 гг.: наблюдения с этой станции не выкладывались с 2016 г. В результате проведенной обработки наблюдений получены следующие результаты: 1) получены уточненные параметры эфемериды Луны EPM2021a и их ошибки; 2) проведен анализ и сравнение полученных параметров с результатами, полученными по эфемериде Луны INPOP19a ₁.

Маршалов Д.А., Носов Е.В., Федотов Л.В. «Многофункциональная система преобразования сигналов для радиотелескопа РТ-13 в обсерватории «Светлое»» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 39-47 (2021)

Радиотелескопы РСДБ-сети «Квазар-КВО» РТ-32 и РТ-13 для радиоинтерферометрических, радиометрических и спектральных наблюдений используют различное оборудование. Применяемые в настоящее время на радиотелескопах РТ-32 в обсерваториях «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» РСДБ-системы преобразования сигналов (СПС) являются узкополосными и не в полной мере удовлетворяют современным требования по полосам частот регистрируемых сигналов. Используемые на радиотелескопах РТ-13 в обсерваториях «Бадары» и «Зеленчукская» широкополосные СПС не обладают достаточным функционалом, необходимым для удовлетворения современных требований VGOS. Для расширения функциональных возможностей СПС, обеспечения наблюдений как в широкополосном, так и в узкополосном режимах регистрации сигналов, а также совместимости с любыми отечественными и зарубежными системами в ИПА РАН разработана многофункциональная система преобразования сигналов (МСПС), способная заменить собой все разнообразие СПС и других выходных устройств, используемых на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32. Система содержит до 12 каналов – модулей цифрового преобразования сигналов, обеспечивающих цифровую обработку радиоастрономических сигналов в полосе шириной 2 ГГц. Управление МСПС осуществляется от центрального компьютера радиотелескопа, и система сопрягается с любыми радиоприемными системами РТ-32 и РТ-13. Суммарная скорость формируемого МСПС и передаваемого по оптическим линиям информационного потока может достигать 96 Гбит/c. Приведены структурная схема и описание аппаратной части системы, таблица основных параметров МСПС, фотографии входящих в ее состав модулей, которые построены на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Функции, выполняемые МСПС, определяются встроенным программным обеспечением, загружаемым в ПЛИС. Приведены структура и описание прошивки ПЛИС для модуля цифрового преобразования сигналов, которая обеспечивает работу системы в режиме РСДБ. Дано описание работы модуля в этом режиме. Рассмотрены функции программных блоков цифровой обработки и анализа сигналов, синхронизации, контроля и управления системой. Компактные размеры системы позволили разместить ее внутри фокальной кабины радиотелескопа. Представлены описание и фотографии конструктивного исполнения МСПС. Отмечены конструктивные особенности системы и меры, предпринятые для стабилизации температурного режима ее работы. Эксплуатация опытного образца МСПС, установленного на РТ-13 в обсерватории «Светлое», подтвердила его параметры и совместимость с любыми другими существующими СПС.

Чернетенко Ю.А., Кузнецов В.Б. «О негравитационном ускорении в движении астероидов, сближающихся с Землей» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 48-54 (2021)

Для 294 астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), имеющих оптические и радарные наблюдения, получены значения параметров А₂ и А₃ негравитационного ускорения (НУ), вызываемого эффектом Ярковского (ЭЯ). Из них для дальнейшего анализа были отобраны 145 астероидов, для которых ошибки А₂<0.5·10^–14 а. е.·сут^–2), и такие решения мы считаем надежными. Полученные значения параметров НУ сопоставлены с размерами астероидов и значениями геометрического альбедо. Можно отметить некоторую корреляцию значений параметров А₂ и А₃ со значениями диаметров астероидов: при уменьшении диаметров |А₂| и |А₃| возрастают. Значения А₂ и |А₃| сопоставлены с соответствующими значениями орбитальной широты полюсов вращения 33 астероидов. Ожидаемая зависимость от положения осей вращения астероидов, в общем, наблюдается: 1) значения А₂ отрицательны для обратного вращения и положительны для прямого вращения; 2) значения |А₃| максимальны в случае, если ось вращения лежит вблизи плоскости орбиты, хотя этот вывод менее надежен, чем предыдущий. При предположении о постоянном значении угла теплового запаздывания в 1° по значениям А₂ оценена величина А₁ и величина общего негравитационного ускорения ~-A: |~-A|≲(5–10)·10^–11 a.e.·сут^–2, что примерно на 4 порядка меньше, чем ускорение, вызываемое, в среднем, кометной сублимацией (∼10^–7–10^–8 а.е.·сут ^–2). Эта оценка может быть полезной для разграничения проявлений кометной сублимации и эффекта Ярковского при рассмотрении движения астероидов с признаками кометной активности: если полученные оценки НУ больше этой величины, вероятнее всего, это НУ вызывается сублимацией.