Курс лекций : Современные Проблемы Астрономии : Методы

Курс лекций
лекций::
Современные Проблемы Астрономии:
Астрономии:
Методы высокоточных космических наблюдений и их
применение для решения современных задач астрометрии,
навигации, небесной
б
механики и фундаментальной
ф д
физики
ф
В. Г. Турышев
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology
4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA 91009 USA
Государственный Астрономический Институт им. П.К. Штернберга
Университетский проспект, дом 13, Москва, 119991 Россия
Курс Лекций: «Современные Проблемы Астрономии»
для студентов Государственного Астрономического Института им. П.К. Штернберга
7 февраля – 23 мая 2011
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Общие замечания
• Обо мне…
–
–
–
–
Закончил физфак МГУ в 1987 г.
к.ф.-м.н.
ф
по теоретической
йф
физике 1990 г. (ф
(физфак
ф МГУ)
д.ф.-м.н. по астрометрии и неб. мех. 2008 г. (ГАИШ МГУ)
Поехал на стажировку в США (postdoc…), в Лабораторию
Реактивного Движения НАСА в 1993 г…. и с тех пор там…
– Научные интересы (теория, модели и обработка данных):
•
•
•
•
•
•
Проверка современных теорий гравитации;
Лазерная локация луны и планет (Марс..);
Высокоточная навигация КА, эфемериды, ;
Космическая интерферометрия;
рф р
р
Физика луны, планет, геофизика…
Новые технологии (лазеры, холодные атомы, нано-, био-,…)
– Разработка
р
новых космических экспериментов
э
р
в области
фундаментальной физики по проверке ОТО
2
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Мотивация и задачи курса
• Обзор и ознакомление с
– Современной проблематикой и методами
• астрометрии, астрономии, небесной
б
й механики, навигации,
астрофизики, астробиологии, исследований солнечной
системы, поиска экзо-планет и т.д.
– точнее с тем, как эти области
б
видятся из Caltech/JPL;
C lt h/JPL
– Новыми технологиями, проектами, и программами
международных исследований (США, Европа, Китай…)
• Отработка новых средств и методов образования
– С применением новых технологий;
– Интеграция студентов-астрономов в международную
научную среду;
– Расширение международных контактов
контактов.
3
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Структура курса – Часть 1.1
Лекция 1: 7 февраля 2011
– 1.1: Обзор курса: мотивация, структура, и формат курса; ознакомление с JPL
– 1.2:
1 2: Интерферометрическая астрометрия: история
история, методы
методы, проекты
Лекция 2: 14 февраля 2011
– 2.1: Оптическая интерферометрия: физ. принципы, методы приёма сигналов
– 2.2: Оптическая интерферометрия: физ. принципы, методы приёма сигналов
Лекция 3: 21 февраля 2011
– 3.1:
3 1 Проект
П
SIM:
SIM научная мотивация, архитектура и текущее состояние проекта
– 3.2: Проект SIM: научная мотивация, архитектура и текущее состояние проекта
Лекция 4: 28 ф
февраля
р
2011
– 4.1: Астробиология, поиск экзопланет: методы, текущ. состояние, перспективы
– 4.2: Проект TPF: научная мотивация, архитектура и текущее состояние
4
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Структура курса – Часть 1.2
Лекция 5: 7 марта 2011
– 5.1: Космические интерферометры со сверхдлинной базой
– 5.2:
5 2: Лунные и космические проекты: перспективы
Лекция 6: 14 марта 2011
– 6.1: Лазерная локация и навигация: мотивация, физ. принципы и реализация
– 6.2: Лазерная локация ИСЗ: научная мотивация, проекты, текущее состояние
Лекция 7: 21 марта 2011
– 7.1:
7 1 Лазерная
Л
локация луны: история, научная мотивация, текущее состояние
– 7.2: Перспективы лазерной локации луны: научная мотивация и перспективы
Лекция 8: 28 марта
р 2011
– 8.1: Лазерная локация Марса и планет: научная мотивация и перспективы
– 8.2: TBD
5
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Структура курса – Часть 2.1
Лекция 9: 4 апреля 2011
– 9.1: Высокоточная навигация в космосе: физ. принципы, модели, методы
– 9.2:
9 2: Комплекс дальней космической связи - DSN
Лекция 10: 11 апреля 2011
– 10.1: Релятивистские системы отсчёта – пакеты навигационных программ
– 10.2: Эфемериды: методы построения, современное состояние, перспективы
Лекция 11: 18 апреля 2011
– 11.1:
11 1 Проверки
П
ОТО в космосе: история, мотивация, методы и проекты
– 11.2: Перспективы оптических проверок ОТО: проекты APOLLO, LATOR,
BEACON, MLR и проч.
Лекция 12: 25 апреля 2011
– 12.1: Проект Gravity Probe-B: научная мотивация, история, реализация миссии
– 12.2: Проект Gravity Probe-B: полученные данные и результаты обработки
6
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Структура курса – Часть 2.2
Лекция 13: 2 мая 2011
– 13.1: Аномалия Пионеров: история, тек. состояние, направления исследований
– 13.2:
13 2: Аномалия Пионеров: новые данные и перспективы исследования
Лекция 14: 9 мая 2011
– 14.1: Стандарты частоты: основы, физические принципы, и методы
– 14.2: Холодные атомы: методы получения Бозе-эйнштейновских конденсатов
Лекция 15: 16 мая 2011
– 15.1:
15 1 Атомные
А
часы: практич. реализация микроволновых и оптических часов
– 15.2: Атомные интерферометры: новые технологии и точные измерения
Лекция 16: 23 мая 2011
– 16.1: Поиск гравитационных волн: проект космического интерферометра LISA
– 16.2: Заключение. Новые технологии в астрономии и фундамент. физики
7
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Нужна обратная связь!!!
• Это проект курса…. возможны изменения
• Возможные дополнительные темы:
– Исследования Марса (текущие проекты MGS, Spirit/Opportunity,
Phoenix и проч.; будущие программы, MSL);
– Исследования луны (будущие программы Lunette, проч.)
– Исследования Сатурна
С
(
(миссия
C
Cassini)
)
– Исследования Юпитера (будущие миссии к Европе, Ганимеде, пр.)
– Инфракрасная астрономия (миссии GALEX, Spitzer, проч.)
– Астрофизические проекты (Swift, проч.)
– Гравитационно-волновые проекты (LISA, LIGO, численное
моделирование сигналов, физика источников, проч.)
– Ваши
В
идеи?
?
•
Как быть с контрольными?
– Работа в группах? Разработка проектов миссий? Обоснование?
– Ваши идеи?
8
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТОНОМИИ
Особенности курса
• Курс видео-лекций через IP (через Adobe Connect)
– Возможности сервиса:
• V
VoIP,
IP video-streaming,
id
t
i
предоставление доступа к показу
программ, презентаций, передача полномочий по
демонстрации и пр.
– Неизбежные трудности:
•
•
•
•
Возможны сбои как по линии связи так и локальные…
Свист микрофона в зале, потеря связи, и пр.
Всё это решается,
решается нужно только терпение и Ваше и моё
моё…
Главная проблема – отсутствие прямого контакта – как на
космической станции…
• Лекции написаны по
по-английски
английски…, надо быть внимательным…
внимательным
– Будем учиться вместе…
– Контактная информация:
• электронная почта: turyshev@sai.msu.ru
turyshev@sai msu ru
• Интернет-страничка курса(?): http://sai.msu.ru/~turyshev
9