Почему открытие комет, малых планет, вспышек звёзд и т.п. не автоматизировано?

[basj]

Уважаемые исследователи и любители!
Регулярно в прессе - и отнюдь не только научной - появляются сообщения о "неожиданном" открытии того-сего, когда в космосе пролетает или вспыхивает то-сё. Я когда-то - лет 30 назад - интересовался этим вопросом, но в те времена методики и вычислительные мощности были невелики и не позволяли поставить обнаружение ранее неизвестных объектов "на поток", а также отслеживать уже имеющиеся. А что у нас с этим теперь? Неужели индивидуальные наблюдения астрономов-одиночек всё ещё способны конкурировать по части открытий с имеющимися на данный момент автоматическими средствами?
Я не в курсе, но, быть может, кто-то просветит меня: как сегодня обстоят дела во всём мире с наблюдениями за небосводом? И осуществляется ли это вообще? Кто и как его мониторит? И если мониторит, то какими способами? Я не могу поверить, что до сих пор астрономы-любители на глазок оценивают картину неба и открывают объекты, которые не видны средствам предполагаемого мониторинга - но это же какой-то "каменный век"!
Неужели до сих пор это дело не налажено?
Буду благодарен за ответ, а также с удовольствием послежу за возможной дискуссией на эту тему, если она воспоследует. Меня, собственно, больше всего смущает вот какое обстоятельство: перманентная болтовня об "астероидной опасности", которая нам угрожает, не приводит ни к каким подвижкам по части предупреждения оной, т.е. отслеживания и обнаружения сиих астероидов. Шут уж с кометами, которые кто-то ищет, открывает и за приоритет в обнаружении которых всерьёз борется, но в пространстве летают ведь камушки и посерьёзнее!
И как это всё мониторится? Или никак?
Заранее благодарю за ответы.

[Nanor]

Человек это не компьютер!  А компьютер, соответственно, не человек!
Как бы не хотелось современным ученым (далеким от психологии) считать, что это не так.

Без человека-наблюдателя никак нельзя.
В интернете есть ресурсы типа "зоопарка галактик" где все желающие (люди)
обрабатывают своим умом наблюдательные данные.

Компьютер при обработке данных решает задачу "распознавания образов",
которую придумали компьютерщики, наивно полагая, что внутри человека есть
некая онтология того, чего они напридумывали. Однако, человеческий организм
не слыхивал про такую задачу, как "распознавание образов". Он решает свои другие задачи.
Поэтому галактики, кометки, астероиды может выхватывать лучше из зашумленного материала.

[Koalin]

И у вас 975 сообщений в этом форуме ! 

Автоматических и полуавтоматических программ поисков полно:
http://neo.jpl.nasa.gov/programs/linear.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Pan-STARRS
...
http://master.sai.msu.ru/ru/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_ISON-NM

От них любителям остаётся только крохи.
Ну, иногда и жирные... сам удивляюсь.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,115193.20.html
и « Ответ #22 : 22.01.2014 [18:46:55] »

[semenov]

Существующие системы поиска:
http://astronomer.ru/publications.php?act=view&id=47

А здесь можно посмотреть сколько астероидов открыто на данный момент и каков лавинообразный рост этих открытий:

http://en.wikipedia.org/wiki/Near-Earth_object

[leviathan]

А что у нас с этим теперь? Неужели индивидуальные наблюдения астрономов-одиночек всё ещё способны конкурировать по части открытий с имеющимися на данный момент автоматическими средствами?

Да, если есть хорошее проницание и покрытие неба. Больше снимаешь и обрабатываешь - выше шанс найти что-то новое. Главное не пропустить. Также на утреннем рассветном небе шансы у любителей всё-ещё выше, т.к. крупные обзоры там обычно не снимают.

Ну и конечно же визуально открыть какой-то новый астероид или кометы практически невозможно, с этими задачами сегодня справляются ПЗС.

[basj]

И у вас 975 сообщений в этом форуме ! 

Автоматических и полуавтоматических программ поисков полно

Понимаете ли, форум слишком большой, и я, не будучи специалистом и заглядывая сюда исключительно в связи с какими-нибудь интересными астрономическими событиями, просто не успеваю увидеть всё необходимое )
Значит, автоматизированные системы есть, но, видимо, малоэффективные?
Вы же сами пишете, что ....

От них любителям остаётся только крохи.
Ну, иногда и жирные... сам удивляюсь.

Вот оно-то и интересно, что слишком жирные! Поэтому и создаётся ощущение, что никакой автоматизации небесного мониторинга нету вообще!
Стало быть, она есть. Ну хорошо, что так. В общем, я был почти уверен в этом, но решил уточнить. Благодарю за информацию.
Тем не менее:

человеческий организм
не слыхивал про такую задачу, как "распознавание образов". Он решает свои другие задачи

Это какие же? Более 90% информации поступает к нам через глаза, а человеческий мозг оперирует образами - это машина для обработки образов. Неужели кто-то до сих пор в этом сомневается? Я вам больше скажу, что механизм распознавания образов работает и при распознавании звуков, и тактильных сигналов и даже запахов! В искусстве даже существет понятие "художественного образа" - оно взято из живописи, но активно применяется также в музыке, в литературе. А почему?? Да потому что природа человеческого мозга именно такова, и мозг всю жизнь занимается восприятием, запоминанием, обработкой и генерацией образов, в каком бы виде они ни поступали снаружи через органы чувств. Чувств-с-вс )
Это я к тому, что этот процесс МОЖНО И НУЖНО имитировать и автоматизировать. Это не означает, что программно-аппаратные средства, выполняющие эту задачу, должны имитировать способ человеческого мышления - пока это невозможно, да и сам этот способ пока неясен. Но вполне очевидно, что аппаратура обладает хотя бы тем преимуществом, что способна охватывать громадное пространство образов - например, звёздное небо. И уж простите, совсем не так трудно автоматически сравнить две картинки и обнаружить на них какие-то новые объекты. Тем более, в цифровую эпоху.
Еестественно, найденное будет проверяться человеком, но человек не в состоянии охватить такие объёмы - это просто выше человеческих сил и возможностей, а тем более, ресурсов памяти. Так что задача хотя и сложна, но она должна быть и будет решена, вот и всё. Программное решение должно совершенствоваться, аппаратура должна становиться всё более зоркой и точной, но заявлять, что это в принципе невозможно, потому что это, дескать, может делать лишь человек, ибо аппаратура не может ему подражать - на мой взгляд, в принципе неправильно.
Я не говорю, что это "просто"! Да, это сложно и даже очень сложно, но это решаемо. И я удивлён что это до сих пор в каком-то допотопном состоянии, если любители ещё успевают на глазок сделать какие-то открытия, полагаясь на свою память и наблюдательность. Сие свидетельствет, безусловно, о том, что такие люди одарены сверх обычного и зрительной памятью, и наблюдательностью, но даже они не могут соревноваться с железкой, которая никогда не устаёт и помнит абсолютно всё абсолютно чётко.

[Nanor]

... Более 90% информации поступает к нам через глаза, а человеческий мозг оперирует образами - это машина для обработки образов. Неужели кто-то до сих пор в этом сомневается?

Вся советская (уже российская) школа системной психофизиологии в полном составе.  (включая Анохин П.К., Александров Ю.И., Швырков В.Б. и т.д. )

[kismet]

Существующие обзорные программы по поиску астероидов (вот описание подобных программ по состоянию на 2012 год http://astronomer.ru/publications.php?act=view&id=47 ) не позволяют регулярно осматривать все небо. В основном они просматривают области вблизи эклиптики в полосе + - 30 градусов и избегая млечного пути. Поэтому существует вероятность открытия новых объектов любителями, если они ищут в стороне от "проторенных дорог".

И, например, южное небо мониторится существенно хуже. Также есть период муссонов, когда у некоторых профессиональных обзоров большой перерыв на непогоду.

Но, конечно, 99% околоземных астероидов открывается профессиональными обзорами.  Т.е. вклад любительских открытий очень скромный. В первую очередь из-за того, что у любителей существенно хуже телескопы - по полю зрения и проницанию.

[kismet]

Меня, собственно, больше всего смущает вот какое обстоятельство: перманентная болтовня об "астероидной опасности", которая нам угрожает, не приводит ни к каким подвижкам по части предупреждения оной, т.е. отслеживания и обнаружения сиих астероидов. Шут уж с кометами, которые кто-то ищет, открывает и за приоритет в обнаружении которых всерьёз борется, но в пространстве летают ведь камушки и посерьёзнее!
И как это всё мониторится? Или никак?

Чем мониторится я уже ответил выше - см. приведенную ссылку.

Какие при этом достигнуты результаты можно увидеть из отчета в ООН 
http://www.oosa.unvienna.org/pdf/pres/stsc2014/tech-01E.pdf   

На стр. 2 показан характерный график роста открытий околоземных астероидов после начала работы специализированных обзорных программ в 1998 году. Видно, что всего к 2013 году открыт 10591 подобный астероид. И, открытия продолжаются.

При этом надо понимать, что некоторая часть астероидов подлетает к Земле из внутренних областей Солнечной системы. Такие астероиды можно увидеть только в самый последний момент, потому что пока они находятся на небольшом угловом расстоянии от Солнца их невозможно наблюдать.

[Nanor]

... Шут уж с кометами ...

А чего это? А почему это?
Почитайте на картинке, что пишет мистер Чурюмов в своей книге.
Представьте себе, что обзорник сфоткал на пару часов раньше (или позже)
и на фото НИЧЕГО НЕТ!
А потом любитель взял свой проверенный временем 80ED на HEQ5 и заснял
тот же участок неба, но вовремя (любители это умеют, т.к. их много).

Написал письмо куда следует,  и всех с обзорника уволили (никакие компьютеры не спасли).

[Денис Денисенко]

Я не в курсе, но, быть может, кто-то просветит меня: как сегодня обстоят дела во всём мире с наблюдениями за небосводом? И осуществляется ли это вообще? Кто и как его мониторит? И если мониторит, то какими способами? Я не могу поверить, что до сих пор астрономы-любители на глазок оценивают картину неба и открывают объекты, которые не видны средствам предполагаемого мониторинга - но это же какой-то "каменный век"!

basj, у любого обзора неба два основных параметра: скорость и предельная звездная величина. В этом смысле все ПанСТАРРы, Каталины, МАСТЕРа, ASASSIN-ы, Паломары и SDSSы - "каменный век"! Как говорил один фидошник в fido7.su.astronomy, "поверхность небесной сферы состоит из 41253 квадратных градусов". Если каждые сутки снимать все небо до 25-й предельной звездной величины, можно за пару лет открыть все астероиды в главном поясе больше 300 метров, включая потенциально опасные. Реально же Слоановскому обзору в начале 21 века потребовалось несколько лет, чтобы снять 14 тысяч квадратных градусов (1/3 неба) до 23.5 величины, пусть и в пяти фильтрах. Но даже это - огромный прогресс с 1990-х годов! Паломарскому обзору 2-й эпохи POSS-II понадобилось около 15 лет (1988-2000), чтобы снять северное полушарие в трех фильтрах (B, R, I) на фотопластинках с полем почти 7x7 квадратных градусов до 20-21-й величины. Во где был каменный век! А это был прорыв, который до сих пор не превзойден на участках неба, не покрытых SDSS-ом. Каталинский обзор снимает 1000 квадратных градусов в сутки до 20-21m. ASAS-SN снимает около 20000 кв. гр. в сутки, но до 16.5-17m. Первый PanSTARRS реально снимает 800 кв. гр. в сутки и открывает объекты до 23m (заявляет 6000 кв. гр. до 24m).

А теперь смотрите, сколько проблем встает на пути у каждого обзора.

- Для каждого обзора необходимы опорные снимки, с которыми программа обработки сравнивает новые изображения и находит отличия. Если обзор мощный, достаточно глубоких снимков для него скорее всего не будет, и придется потратить несколько месяцев (а то и год) на их накопление и создание собственной "карты неба".
- На ПЗС-матрицах неизбежны дефекты изображения, некоторые из которых очень умело "прикидываются" реальными звездами или астероидами.
- Нужно автоматически отсекать все известные движущиеся объекты (астероиды, искусственные спутники), базы которых порой не полны, что приводит к "ложным срабатываниям".
- Изображения "плавают" в зависимости от состояния атмосферы, что затрудняет автоматическое сравнение друг с другом даже снимков, сделанных на одном и том же телескопе с одной и той же экспозицией и в одном и том же фильтре, но в разное время.
- У каждого телескопа есть свой динамический диапазон. Если телескоп видит звезды до 20-й величины, яркие объекты будут для него настолько пересвечены, что процедура обработки может их пропустить. Новую 2-й величины проще открыть любителю невооруженным глазом, чем метровому обзорному телескопу с много-мегапиксельной ПЗС-матрицей.

Ну и, наконец, есть объекты, которые "живут" короткое время (оптика от гамма-всплесков - десятки секунд или минуты, вспышки красных карликов - минуты или десятки минут). Паломарский телескоп в 1990-е годы только один раз случайно поймал оптику от гамма-всплеска через 6 часов. Сейчас их видят уже десятками каждый год, причем иногда через секунды после регистрации в космосе. Ну и, наконец, везение тоже никто не отменял! Например, любитель Иван Сергей в феврале 2011 года случайно открыл гигантскую вспышку красного карлика с амплитудой около 8-9 величин, наблюдая переменную звезду в Цефее на 8-дюймовом СкайВотчере с камерой DSI Pro. А профессиональные обзоры обнаружили нечто подобное только в ноябре 2012 (Каталинский обзор, ATel 4586, вспышка на 7.5m), августе 2013 (ASAS-SN, ATel 5276, вспышка на 9m) и в ноябре 2014 (МАСТЕР, ATel 6752, вспышка на 7m).

[SERIV]

Cогласен со всеми выступающими. Почти все любители астрономии выкраивают время для занятия любимым делом, т.к. у всех есть основная работа, семья и т.д. и т.п. Автоматические поиски предполагают автоматизацию обработки данных уже в процессе наблюдений. Для этого нужно специализированное программное обеспечение, которое стоит немало. Да и полноценный телескоп-автомат, имеющий стабильную точность позиционирования 1' не всегда легко организовать. Возникает много технических вопросов эксплуатации оборудования. Если поиск новых переменных можно организовать со скромным оборудованием, то для поиска комет и астероидов нужен минимум 400 мм телескоп. Во многих местах планеты нету даже  сотни ясных ночей в год. Тягаться с орбитальными автоматическими телескопами и даже наземными любителям не под силу. Но! Есть некоторые ниши , в которых любитель астрономии может делать открытия даже не имея телескопа. Имею ввиду открытия новых переменных звезд. В Беларуси создана группа любителей, проводящая поиски новых переменных в архивах CRTS (cеть земных автоматизированных телескопов) и других автоматических обзоров. Наше ПО делает запрос к базе данных CRTS и в автоматическом режиме проводит поиск новых переменных звезд, которые мы регистрируем в VSX.
Вторая ниша касается радиодиапазона. Уже много лет веду автоматические радионаблюдения метеоров на частоте 88.6 МГЦ. Самое любопытное - удалось зафиксировать проявление нового метеорного потока, связанного с кометой С/2012 S1 http://astroivan.dakulich.delta-zet.com/AC1611.pdf. Организовать круглосуточные автоматические радионаблюдения метеоров по силам каждому ЛА. При этом не нужно быть специалистом в радиотехнике!

[SERIV]

Добавлю к словам Дениса несколько слов по проблемам обзоров. Мы активно работаем с Каталиной (СRTS). Проблема заключается в том, что если фотометрируется звезда, находящаяся рядом с очень яркой звездой, происходит неравномерная "подсветка"  окрестностей этой "фонящей" звездой. В результате имеем ложную (схожую) переменность близлежащих ПОСТОЯННЫХ звезд. Вторая проблема CRTS следующая. Команда обзора заявила об открытых ими 47  тысячах новых переменных в северном полушарии! Очень хорошо! Молодцы! Большой вклад в статистику о переменных звездах. А если детально проверить почти каждую периодическую звезду получим очень грубо определенные периоды колебаний! В погоне за объемом страдает качество. Программное обеспечение авторов обзора не всемогущее. Есть еще очень грубые ошибки фотометрии, связанные скорее всего с качеством самих пзс-снимков.
Что качается электронного архива NSVS, то основная проблема - низкое разрешение проекта. Зачастую непонятно какая звезда из группы звезд является переменной. Особенно это касается Млечного Пути. Даже если "вычислить" какая из звезд меняет яркость, приходится проводить операцию т.н. деблендинга, учитывать засветку переменной звезды близлежащих звезд, "загрязняющих" истинную кривую яркости. Сама по себе такая операция не сложна для 1-2 звезд. Но когда нужно учесть влияние 10 звезд и больше, может потребоваться целый вечер или даже два. 

[leviathan]

для поиска комет и астероидов нужен минимум 400 мм телескоп

Ну, ну. А я думал нужно поле и проницание. ))

[kismet]

для поиска комет и астероидов нужен минимум 400 мм телескоп

Ну, ну. А я думал нужно поле и проницание. ))

Гена Борисов успешно ищет кометы  в Научном на 30-см телескопе собственного производства, но, поле зрения аж 4,4х4,4 градуса.

[leviathan]

Да, это же замечательная сверхсветосильная система Теребижа. Я видел поле Геннадия - впечатляет. Ровные звёзды от края до края.

[Геннадий Борисов]

Да, это же замечательная сверхсветосильная система Теребижа. Я видел поле Геннадия - впечатляет. Ровные звёзды от края до края.

Спасибо за добрые слова!
Kismetu тоже спасибо, что не забывает.
Ну и даже на 20 см Генонах открыто две кометы, так что размер почти не имеет значения

[Геннадий Борисов]

Вспомнил: Виталий Невский тоже одну комету открыл на 20 см. Геноне. Итого - 3 шт.

[kismet]

Вспомнил: Виталий Невский тоже одну комету открыл на 20 см. Геноне.

В Кисловодске

[kismet]

Вот еще пример открытия уже 5 комет на 20-см телескопе с f/2.1

Но, у Лавджоя преимущество, он живет в Австралии, а Южное небо мониторят не так много обзоров.