Комплекс MegaTORTORA

реклама
Космические катастрофы
Астероидная опасность
Спутниковая обстановка
Космический мусор
Безопасность полётов
Выживание человечества
ООО «Параллакс»
СОН «Архыз» ООО НПК СПП
Специальная Астрофизическая Обсерватория РАН
Система мониторинга небесной
сферы с субсекундным
временным разрешением
Устрйчивое развитие
Потерянные спутники
Потоки метеорного вещества
Контроль околоземного пространства
Мы — профессионалы
Специальная Астрофизическая
Обсерватория РАН
Крупнейшая в России
обсерватория
Самый большой в Европе
оптический телескоп
Многолетний опыт
мониторинговых
наблюдений
Исследование
быстропротекающих
астрофизических явлений
СОН «Архыз»
Станция оптических
наблюдений «Архыз»
Филиал ООО НПК СПП
ООО «Параллакс»
Ведущее научнопроизводственное
предприятие России по
разработке, внедрению и
обслуживанию комплексных
информационно-технических
систем.
Наша цель — обеспечение
безопасности человечества и
его космической деятельности
Космические угрозы
• Кометно-астероидная опасность для жизни
на Земле
–
угроза вымирания
• Околоземный космический мусор
–
угроза системам связи и позиционирования
• Метеорные потоки
–
угроза межпланетным исследовательским
миссиям
–
инициация опасной грозовой активности
Что мы можем им
противопоставить?
Предупреждение опасностей
• Непрерывный контроль околоземного
пространства
–
обнаружение элементов космического
мусора
–
контроль состояния спутниковой группировки
• Регулярный мониторинг дальнего
космического пространства
–
поиск и отслеживание потенциально опасных
астероидов и комет
• Отслеживание потоков метеорного вещества
–
поиск безопасных межпланетных коридоров
Как мы можем это обеспечить?
Мониторинг космического
пространства
• Наземные мониторинговые системы
оптического диапазона
–
непрерывный обзор всей небесной сферы
–
поиск, автоматическая классификация и
отслеживание транзиентных источников
–
высокое временное разрешение для
контроля быстродвижущихся объектов
–
детальное изучение потенциально опасных
объектов
Мы разрабатываем и
создаем такие системы
Комплекс MegaTORTORA
• Многообъективный трансформируемый
широкоугольный мониторинговый комплекс
высокого временного разрешения
А теперь подробнее
Астероидная опасность
Столкновение крупного
астероида с Землёй может
иметь катастрофические
последствия
Астероидная опасность
Образование взрывного кратера
Подобное случалось и ранее.
Следы ударов видны
до сих пор
Астероидная опасность
Урал, Россия
2 000 000 000 лет
Кратер Аорунга, Чад
350 000 000 лет
Итурале, Боливия
20 000 000 лет
П-ов Юкатан, Мексика
Вредефорт, Ю.Африка
65 000 000 лет
2 000 000 000 лет
П-ов Лабрадор
214 000 000 лет
Столкновение с мелким
астероидом опасно.
С крупным - катастрофично
Астероидная опасность
Объект
Размеры
Пылинка
0 - 0,1 см
Сгорает, оседает
Метеороид
0,1 см – 0,5 м
Сгорает
Астероид
Период
Размер
кратера
(км)
Результат
столкновения с
Землей
0,5 – (20…30) м
1 – 100
лет
Долетает до
Земли с малой
скоростью
50 м
250 лет
нет
Типа Тунгусского
события
100 м
2 тыс. лет
2
Региональная
катастрофа
1 км
800 тыс.
лет
20
Глобальная
катастрофа
> 10 км
100 млн.
лет
200
Конец
цивилизации
Необходим непрерывный
мониторинг дальнего космоса
для поиска, отслеживания и
изучения поведения
потенциально опасных
астероидов и комет
Астероидная опасность
Околоземное пространство
также таит в себе угрозы
человечеству.
И мы создали их сами
«Космический мусор»
обломки, разгонные
блоки, элементы
конструкций...
это все «мусор»
Столкновение космического
аппарата даже с малой
частицей мусора может
закончиться катастрофой
«Космический мусор»
Частицы мусора повреждают космические аппараты
Объем такого мусора быстро
растёт в результате запусков
новых космических аппаратов,
а также распада старых
«Космический мусор»
мусор от
сбитого
китайцами
спутника
Число элементов мусора быстро растет со временем
Мусор быстро расплывается по
всем доступным околоземным
орбитам
«Космический мусор»
мусор быстро расплывается по орбите
через 15 минут
через 10 дней
Уже сейчас он занимает
практически всё околоземное
пространство
«Космический мусор»
необходим постоянный мониторинг динамики
распределения мусора в околоземном пространстве
Обеспечение безопасности
спутников связи, наблюдения и
навигации требует
непрерывного мониторинга
космического мусора
Мониторинг космического
пространства
• Системы космического базирования
–
на данный момент не развиты
• Наземные мониторинговые системы
–
радиолокаторы
–
крупные оптические телескопы
–
широкоугольные мониторинговые камеры
• Стратегии наблюдения
–
отслеживание известных объектов
–
поиск новых объектов
Наиболее перспективный подход
Требуются наземные
широкопольные оптические
мониторинговые системы.
Мы много лет занимаемся их
разработкой и созданием
Мониторинг космического
пространства
система FAVOR (FAst Variability Optical Registrator) — САО РАН, 2003-2009
совместно с НИИ ПП и ИКИ, финансирование фонда CRDF
Мониторинг космического
пространства
Telescopio Ottimizzato per la
Ricerca Dei Transienti
Ottici Rapidi
обс.Ла-Силла, Чили
с 2006 по настоящее время
САО РАН, НИИ ПП, Болонский
университет
Мониторинг космического
пространства
Objective
Diameter:
Focal length:
D/F:
Field of view:
150 mm
180 mm
1/1.2
17x24o
Data flow rate — 20 Mb/s,
Image Intensifier
type:
diameter:
amplification:
downscale:
Q.E.:
S20
90 mm
120
4.5/1
10%
CCD
type:
size:
exposures:
scale:
limit:
per night— 600 Gb, ~200.000 frames
SONY 2/3'' IXL285
1388х1036
0.128 — 10 sec
50''/pixel
~11.5m for 0.13с
Комплекс MegaTORTORA —
логичное продолжение
развития наземных
мониторинговых систем
Комплекс MegaTORTORA
• Многообъективный дизайн
–
большое поле зрения при хорошем пределе
обнаружения
• Независимая ориентация каналов
обнаружения
–
режим детального исследования
посредством сведения всех каналов в
направлении объекта
• Высокое временное разрешение
• Анализ данных в реальном времени
Комплекс MegaTORTORA
состоит из нескольких
идентичных каналов
обнаружения, ориентация
которых меняется посредством
целостатов
Комплекс MegaTORTORA
Объектив CANON
EF85/1.2
Диаметр:
71 мм
Фокус:
85 мм
D/F:
1/1.2
Диаметр поля: 10 град
ЭОП ЭПМ115
TV CCD CSDU285
Фотокатод:GaAs
Чип:
SONY 2/3'' IXL285interline
Диаметр:
17.5 мм
Размер:
1388х1036 пикселей
Усиление: 40000
Разрешение: 6.45x6.45мк
Масштаб: 1/1
Экспозиция: 0.128 — 10 c
QE.: 30% на
Угловой масштаб:30-40''/пкс
4500АА
l
Создание системы мониторинга небесной
сферы с субсекундным временным разрешением
– финальный отчет за 2009 -10 г.г.
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
Применение целостатных
зеркал позволяет производить
переориентацию каналов
обнаружения за доли секунды
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
обеспечивает возможность как
обнаружения, так и
исследования объектов.
Переключение между этими
режимами работы
происходит автоматически
после обнаружения интересных
объектов
Комплекс MegaTORTORA
Детальное
исследование
Широкопольный
мониторинг
Переориентация каналов,
установка фильтров
Смена режимов – около 0.3 с
Вот как это выглядит на небе
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
собирается из серийно
производимых элементов
Комплекс MegaTORTORA
Главный объектив
Canon EF85 f/1.2
ЭОП ЭПМ115
Объектив переброса Rodagon 28/2.8
ПЗС-приемник
CSDU-285
Комплекс MegaTORTORA
Несколько каналов
обнаружения комплекса
MegaTORTORA размещаются на
единой монтировке
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
Функционирование каждого
канала обнаружения, в том
числе анализ данных и
классификация объектов,
обеспечивается
специализированным
математическим обеспечением.
Поток данных с канала — 6 Тб
за ночь
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс в целом управляется
еще одной
специализированной
программной подсистемой
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
способен автоматически
обнаруживать и
классифицировать транзиенты
различных типов
Комплекс MegaTORTORA
• Быстродвижущиеся объекты
–
спутники, метеоры, космический мусор
–
определение траекторий
• Неподвижные транзиенты
–
вспышки геостационарных спутников
• Медленно перемещающиеся объекты
–
малые планеты, астероиды, ...
–
поиск потенциально опасных объектов
Комплекс MegaTORTORA
фиксирует множество
метеорных событий
каждую ночь
Комплекс MegaTORTORA
в том числе и достаточно ярких
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
отслеживает пролеты
множества спутников
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
в том числе и на последних
стадиях их существования
Комплекс MegaTORTORA
Комплекс MegaTORTORA
способен проводить обзор
всего неба за три ночи,
наблюдая каждую из площадок
по полчаса
Комплекс MegaTORTORA
Широкопольный мониторинг
•
поле зрения ~600 кв.градусов
•
~12.5m (S/N=5) в фильтре B за 0.13 секунды
•
~14m за 13 секунд, ~17.5m за 1300 секунд
•
обнаружение и классификация транзиентов за ~0.4 с
Узкопольный исследовательский режим
•
установка спектральных и поляризационных фильтров за ~0.3
секунды
•
поле зрения ~100 кв.градусов
•
предельное проницание в разных режимах:
Комплекс MegaTORTORA —
универсальный инструмент для
контроля ближнего и дальнего
космического пространства
Комплекс MegaTORTORA создан
при финансовой Российского
Фонда Фундаментальных
Исследований
(грант 09-02-12053-офи-м)
Скачать