Журнал наблюдений покрытий звёзд астероидами

[Алексей_Лосюк]

На этом кадре блеск звезды уже 12,0 величины, а последующие  кадры уже  14,0 зв. величина.

Влад! Правильно ли я понял, что Ваша камера регистрирует звёзды до 14 m? Мой вопрос вызван тем, что все, кто обрабатывал фотометрические наблюдения (в том числе и покрытий), сходятся во мнении, что необходимо иметь запас проницающей способности не менее 2 m. То есть если у Вас прорабатываются звёзды до 14 m, то этим методом Вы можете наблюдать покрытия, при которых комбинированный блеск звезды и астероида составляет до 12 m. А это – хороший показатель.

При видеонаблюдении этого нет. И более того, даже при дискретности сигнала в 0,2 сек. можно (при благопрятных условиях) определить начальное время явления с точностью, по крайней мере, в 0,1 секунду.

Пример:
Вначале блеск звезды постоянен (покрытия нет) скажем 10,0 величина. В момент Х –  покрытие. Происходит мгновенно – но у нас экспозиция 0,2 сек. На этом кадре блеск звезды уже 12,0 величины, а последующие  кадры уже  14,0 зв. величина.  Моменты начала экспозиции нам известны. Далее простейшая интерполяция позволит нам определить в какой момент экспозиции 0,2 сек. произошло покрытие

У меня возникают некоторые сомнения в этом.

Во-первых, при оцифровке изображения покрываемой звезды получается статистический разброс результатов. Он приводит к тому, что звёздная величина звезды (в Вашем примере – 12.0 m), измеренная по одному кадру, будет ненадёжной. Потребуется совместная статистическая обработка нескольких кадров, что в случае наблюдения покрытия неприемлемо.

Во-вторых, как узнать, что условия были именно "благоприятными"? То есть исчезновение звезды происходило практически мгновенно? Поставить параллельно наблюдать покрытие двух-трёх визуальных наблюдателей?

Ведь бывают покрытия, когда блеск покрываемой звезды уменьшается настолько постепенно, что это заметно глазом. Вызвано это может быть особенностями рельефа покрывающего тела и особенно часто наблюдается при "краевых" покрытиях: некоторое время наблюдается как бы "частное затмение" диска покрываемой звезды. Описаны случаи покрытий, когда звезда после исчезновения на короткое время появлялась, а потом исчезала уже окончательно.

Кроме того, при наблюдении покрытий наблюдаются интересные явления, вызванные дифракцией света на краю покрывающего тела. Опубликованы покрытия звёзд Луной, выполненные с миллисекундным разрешением по времени при помощи фотометра, чувствительным элементом которого являлся фотоэлектрический умножитель. Полученные при этом графики зависимости блеска покрываемой звезды от времени напоминают затухающую синусоиду, причём регистрировались несколько периодов этой "синусоиды".

В отдельных случаях при приближении края Луны к звезде наблюдалось даже кратковременное увеличение блеска звезды (это тоже объясняется дифракционными явлениями). Подобные явления регистрировались в том числе и визуальными наблюдателями.

Между прочим, получение записи дифракционной картины явления даёт ценный материал. По этой картине специальными методами возможно получение информации о форме границы покрывающего тела, о диаметре и возможной двойственности звезды, о распределении яркости по диску звезды. Поэтому идеал, к которому следовало было бы стремиться при приборной регистрации покрытий – это разрешение в 1 миллисекунду по времени. Но, к сожалению, изготовление и применение (!) фотометра на фотоумножителе – трудное дело. Хотя некоторым любителям удавалось такой фотометр сделать.

Теоретическая возможность описанных эффектов не позволят однозначно интерпретировать появление на видеозаписи покрытия кадра с блеском звезды, равным 12.0 m в изложенном Владом примере.

Влад! А Вы не пробовали провести модельный эксперимент – вести видеозапись звёзд различного блеска, во время которой быстро перекрывать на некоторое время объектив телескопа заслонкой (какой-нибудь картонкой, например)? Такой эксперимент дал бы материал, по которому можно потренироваться в обработке результатов такого покрытий. Дело в том, что за последние два года участниками обсуждения данной темы было получено несколько видео- и фотографических записей покрытий. При этом несколько случаев, "подозрительных" на покрытие, так и не получили однозначной интерпретации, вследствие чего наблюдения фактически пропали напрасно. Лучше уж отработать методику обработки подобных записей заранее, на моделях.

[flanker]

При применении секундомера не требуется "многократной обработки рабочего материала". Потому что секундомер не имеет "субъективного фактора": он индицирует цифры, которые следует просто перенести на бумагу. Ну, в крайнем случае, если у Вас возникают какие-то сомнения, то запишите эти цифры на трёх разных бумажках. Идея многократной обработки показаний устройства регистрации времени возникает в данной ветке вот уже в третий раз. Похоже, её авторам доставляет удовольствие сам процесс многократной обработки, который (при применении именно устройств регистрации времени, а не чего-нибудь ещё) не является необходимым.

В форме Д.Денисенко нужно указать способ записи. Диктофон упоминается, следовательно такие результаты принимаются.

Файл это несколько более достоверное свидетельство наблюдения, чем запись в блокноте, потому что сюда сложнее внести какие-то субъективные ошибки (методология наблюдений проще), там сохраняется вся исходная сырая информация и он доступен для повторной обработки при необходимости (например для выявления некой систематической погрешности измерений).

Нашел тренажер для измерения скорости реакции на визуальный сигнал http://rus1600.narod.ru/soft/pdo.rar. Там те же самые цифры получаются, 0.15-0.19 сек. Можно ли это считать временем реакции, указываемой в форме? По двум экспериментам разницы в скорости реакции на звуковые и световые сигналы практически нет.

К тому же, синхронизировать секундомер по сигналам точного времени придется тоже на слух, а это дополнительная погрешность, с диктофоном ее нет.

[wladimir]

 LosyukA:
Точно! Теперь вас в мире уже трое. Можно избрать председателя и секретаря.

Предлагаю себя на должность казначея.
Денег на астрономию не хватает постоянно...
То приемник надо, до хрЕноментр, то телескоп...

[Алексей_Лосюк]

Файл это несколько более достоверное свидетельство наблюдения, чем запись в блокноте, потому что сюда сложнее внести какие-то субъективные ошибки (методология наблюдений проще), там сохраняется вся исходная сырая информация и он доступен для повторной обработки при необходимости (например для выявления некой систематической погрешности измерений).

Если при визуальной регистрации покрытий такое важное значение придавать документальному подтверждению показаний часов, то можно применить фотосъёмку цифр, которые получаются на их индикаторе. (Только зачем?)

Ещё лучше использовать частотомер-хронометр. Его и запустить можно непосредственно сигналом радиоприёмника, и результат непосредственно в компьютер передать. Ещё бы фотоумножитель к нему – и роль наблюдателя свелась бы к включению и настройке оборудования, а такде наведению на звезду...

Нашел тренажер для измерения скорости реакции на визуальный сигнал http://rus1600.narod.ru/soft/pdo.rar. Там те же самые цифры получаются, 0.15-0.19 сек. Можно ли это считать временем реакции, указываемой в форме? По двум экспериментам разницы в скорости реакции на звуковые и световые сигналы практически нет.

Уравнением времени, указываемым в форме, нужно считать то время реакции, которое получилось при наблюдении конкретного момента (исчезновения или появления звезды). (О методе Синческула я писал выше сегодня.) Потому что эта реакция определяется множеством факторов: состоянием наблюдателя; удобством его позы; временем, в течение которого он ожидал покрытие; погодных условий; блеска покрываемой звезды и т. д.

Практические замеры показывают, что у тех наблюдателей, у которых на компьютере реакция получается равной порядка 0.2 секунды, в реальных условиях наблюдения астероидных покрытий она принимает значения от 0.4 до 0.8 с.

К тому же, синхронизировать секундомер по сигналам точного времени придется тоже на слух, а это дополнительная погрешность, с диктофоном ее нет.

Нередко бывает, что в течение получаса, предшествующего покрытию, сигналы радиостанций, передающих эталонные сигналы времени, не слышны из-за плохого прохождения радиоволн. Поэтому мы стремимся запустить секундомер заранее, сразу после захода Солнца (когда прохождение на частоте 4996 кГц практически гарантировано). Если покрытие происходит под утро, а радиостанция РВМ всю ночь не слышна, то утром определяем поправку секундомера. А поправку на момент покрытия находим экстраполяцией.

Позволяет ли это сделать диктофон? Можно ли ручаться за стабильность его "хода" на протяжении 8–12 часов? Этот вопрос надо исследовать до проведения наблюдений.

[Алексей_Лосюк]

То приемник надо, до хрЕноментр, то телескоп...

Есть способ наблюдать покрытия без телескопа, приёмника и секундомера. Всё-то оборудование – это компьютер, подключённый к Интернету, хорошее знание английского и несколько молодых помощников. Когда появится время, расскажу об этом способе подробнее.

[flanker]

Позволяет ли это сделать диктофон? Можно ли ручаться за стабильность его "хода" на протяжении 8–12 часов? Этот вопрос надо исследовать до проведения наблюдений.

Начал замеры. Предварительно можно сказать, что на протяжении 2-х часов стабильность хода достаточно высокая. При комнатной температуре (проведу измерения и на минусе) длительность промежутка времени между записанными сигналами точного времени Маяка отличается от часа не более чем на 0,05 сек.

[flanker]

Удалось найти старый приемник с хорошим приемом ДВ, сделал несколько измерений "6 точек" с точностью в 1 миллисекунду. Статистику конечно будем еще накапливать.

На холоде аккумуляторы плеера к сожалению сели через 2 часа, проверить равномерность длительного хода не удалось. Что вероятно и не требуется, цифровая запись зависит не от скорости вращения накопителя, а от температурной зависимости кварцевого резонатора. Методика будет заключаться в засечке 1-го, по возможности 2-х сигналов точного времени Маяка, записи голосовых меток на этом интервале, ну и обязательном хранением плеера под верхней одеждой.

При +5 градусах зафиксировано отставание диктофона 0,071 сек/час, при +20 - отставание составило 0,078...0,079 сек/час. Погрешность 0,1 сек Маяка это максимальная, а средняя должна быть меньше (Владимир разницу на слух не определил, а ее бы померить). В итоге при использовании поправки на отставание или интерполяции временных отрезков, вся инструментальная погрешность при использовании цифрового диктофона и приемника ДВ сводится к 0,1 сек.

[Алексей_Лосюк]

Погрешность 0,1 сек Маяка это максимальная, а средняя должна быть меньше

Никому не нужна средняя погрешность "Маяка". Нужна та конкретная погрешность, которую имел "Маяк" в тот момент, когда Вы синхронизировали по нему свои часы при наблюдении покрытия. А вот эту погрешность – то есть различие во времени начала сигнала "Маяка" с целым числом секунд по всемирному координированному времени – Вы ниоткуда не узнаете. Поскольку "Маяк" – бытовая радиостанция. Никакими метрологическими службами не отслеживается, во всемирную сеть координированного времени не входит. Когда "пропикали" – тогда и "пропикали", претензий к ним никто не предъявит.

Когда wladimir определял погрешность сигналов "Маяка", он сравнивал время прихода сигналов "Маяка" с временем прихода сигналов РВМ. (При этом – обратите внимание – он делал вывод о возможных значениях погрешности "Маяка", а не РВМ, то есть априори признавал, что РВМ является эталоном, а не "Маяк".) А с чем сравнивает сигналы "Маяка" уважаемый flanker? К сожалению, он не указывает. Поэтому складывается впечатление, что сравниваются сигналы "Маяка" с сигналами "Маяка" же – только спустя час. И на этом основании делается вывод, что погрешность "Маяка" не превышает 0.1 секунды. (Если это не так, что я заранее прошу у flanker прощения, я не хотел ничего плохого сказать о его методике – просто из его сообщения неясно, относительно какого эталона замерялась погрешность "Маяка".)

Мне кажется, что принимать "Маяк" на длинных волнах из Москвы на большом от неё удалении ничуть не легче, чем принимать сигналы специализированных радиостанций.

Своё, оригинальное видение проблемы в общем случае может в физических экспериментах только приветствоваться. Многие открытия были выполнены именно после того как экспериментатор проявил нестандартный подход. Но не думаю, что это относится к рутинной и давно решённой задаче синхронизации часов, а также методике точных измерений интервалов времени.

Что, собственно говоря, является целью наблюдения покрытия? Возможно более точная (в идеале – с погрешностью, не превышающей 1 мс) регистрация моментов покрытия и открытия звезды. Задача же выбора радиостанции – бытовую использовать или специальную, предназначенную именно для точной синхронизации часов, – к наблюдениям покрытия по большому счёту отношения не имеет. Поскольку выбор в данном случае очевиден.

Человек придумывает инструменты такими, чтобы они в максимальной степени соответствовали их назначению. Для записи звуков придумали диктофон. Для регистрации интервалов времени – секундомер. Для прослушивания новостей и музыки – радиостанцию "Маяк". Для синхронизации часов – радиостанции, передающие эталонные сигналы времени.

[wladimir]

Коллеги! Дискуссия очень интересная! Я думаю, все таки пока надо приветствовать любые попытки наблюдать покрытия и оценивать длительности. Я считаю, что для начинающего наблюдателя достаточно синхронизации по Маяку. После получения первых результатов придет и желание повысить качество наблюдений. В принципе это наверное закономерно.
(Кстати я думаю, что подача сигнала точного времени на Маяке автоматическая и эти внутренние часы синхронизированны, поэтому реальная точность подачи сигналов лучше декларированных 100мс.)
Теперь о погрешностях. Наверное еще долго рядовой ЛА будет пытаться наблюдать визуально покрытия. Значит - секундомер или секундомер + диктофон. То есть мы имеем с основным источником погрешности - человеком. Миллисекундной точности получить не удастся. В лучшем случае - 100 мс. Я пытался наблюдать много покрытий. При наблюдении слабых звезд - довольно трудно принять решение - есть покрытие или нет... Звезда мерцает, глаза устают и т.д. Но тем не менее запаздывание нажатия у меня держится довольно стабильно и разброс небольшой - около 100-150 мс. Отсюда делаем вывод - снижение погрешности синхронизации часов допустим до 1 мкс революции не сделает. Все равно погрешность наблюдателя с избытком перекроет погрешности синхронизации. Такое у меня мнение. Но приемник для приема станций РВМ я купил... Хотя сейчас он и не требуется.
Теперь второе - подавляющее большинство покрытий звезд - 11-12 m. А это апертура от 200мм... Хотя число владельцев таких апертур растет, но в основном пока ЛА имеют - 100-150мм телескопы. А это для таких задач маловато. Отсюда крайне редкая сеть наблюдателей покрытий. (Если это можно назвать сетью) Значит научно значимых результатов получить не удастся... Все эти хорды, и прочие профили пока останутся мечтой.
 А вообще - это волшебное зрелище, когда звездочка тебе подмигивает!!! Я видел это!
Присоединяйтесь.

[flanker]

К РВМ будем обязательно стремиться, но пока чем располагаем, то и оцениваем. Наверно, когда опыта нет и время реакции будет составлять не теоретические 100-200мс, а 500-800, имеющийся инструментарий вполне приемлимый на первое время.

"погрешность излучения сигналов этих станций, согласно бюллетеня издательства стандартов "Эталонные сигналы частоты и времени", составляет 0.1 с для европейской части России."

Будем полагать, что радиостанция придерживается стандарта.

За 2 часа ошибка накопилась 0,157 сек и замеры не показывают значительного разброса, следовательно, это "уход" диктофона.

100 мс - вот и оценка максимальной инструментальной ошибки, т.к. погрешность диктофона после коррекции можно свести к нескольким миллисекундам. А что же будет фактически?

На практике, при сравнении результатов разных наблюдателей, в среднем моей инструментальной ошибкой будет среднеарифметическая погрешность сигналов точного времени Маяка относительно эталонных сигналов. Она естесственно меньше 100 мс (технологический запас всегда есть).

Вы утверждаете, что предельной погрешностью синхронизации секундомера является 0.03 с. Цена вопроса - максимум 70мс, а в реальности - меньше на несколько десятков миллисекунд, что уже сравнимо с разбросом времени реакции наблюдателя.

[Алексей_Лосюк]

Я думаю, все-таки пока надо приветствовать любые попытки наблюдать покрытия и оценивать длительности. Я считаю, что для начинающего наблюдателя достаточно синхронизации по Маяку. После получения первых результатов придет и желание повысить качество наблюдений. В принципе это наверное закономерно.

Теперь о погрешностях. Наверное еще долго рядовой ЛА будет пытаться наблюдать визуально покрытия. Значит - секундомер или секундомер + диктофон. То есть мы имеем с основным источником погрешности - человеком. Миллисекундной точности получить не удастся. В лучшем случае - 100 мс.

Отправную точку в своём развитии каждый для себя определяет сам. Исходя из своих возможностей и потребностей, наверное. Когда я был школьником и начинал наблюдать покрытия звёзд и планет Луной, то пользовался механическим секундомером, который запускал при приёме на слух сигналов "Маяка". Уравнение времени определял при помощи электронного секундомера один раз в несколько месяцев. И одно и то же значение уравнения (-0.27 с) вставлял во все публикуемые моменты.

Однако каждый, мне кажется, должен определить себе цель. И стремиться к ней, совершенствуя методы своей работы (это, думаю, не только к астрономическим наблюдениям относится, но и к любой деятельности). Так, в своих отчётах о наблюдениях покрытий, выполненных в студенческие годы, я нахожу уже такие факты: "Цифровой кварцевый частотомер-хронометр запускался электрическим сигналом, снятым с линейного выхода радиоприёмника при приёме секундных сигналов радиостанции РВМ. Личное уравнение наблюдателя определялось с помощью экспериментов с "искусственной звездой". Среднее по серии измерений, выполненных непосредственно перед покрытием и после него, введено в публикуемые моменты". Значения уравнения времени получались для одного покрытия -0.31 с, для другого -0.36 с, для третьего -0.34 с, для следующего -0.40 с, потом -0.63 с и т. д.

Упомянутый частотомер-хронометр имел часовую погрешность хода около 0.3 мс, но так как РВМ передаёт секундные метки времени 20 минут в течение каждого часа (два периода по 10 минут, разделённых 20-минутными интервалами), то хронометр дольше 30 минут никогда и не шёл. Так что погрешность его хода не превышала 0.2 мс. Расчётная задержка радиосигнала при его распространении от передатчика к приёмнику составляла 2.0±1 мс. Экспериментально определённая задержка сигнала приёмником – 0.9±0.2 мс. Запуск хронометра сигналом приёмника происходил с разбросом по времени порядка 1.0 мс (определено экспериментально). Таким образом, привязка к всемирному времени осуществлялась с погрешностью не хуже 3 мс.

В старших классах школы соорудил я и фотометр на фотоумножителе (ФЭУ), чтобы добиться миллисекундного разрешения также и при регистрации покрытия. Но с ним наблюдать у меня не вышло: схему спаял, а отрегулировать её до рабочего состояния не сумел. Из-за отсутствия навыков. Тут нужна была помощь специалиста по электронике, а я таких в то время не знал.

С тех пор прошло 25 лет. Прогресс в электронике достигнут просто фантастический. Так неужели мы будем стремиться к 100–200-миллисекундным погрешностям, о которых в этой теме можно прочитать как о чём-то допустимом даже при регистрации покрытий с помощью видеокамеры? По-моему, надо ставить более достойные цели. В принципе, и изготовление силами любителей счётчика фотонов на базе ФЭУ мне не кажется совершенно невозможным проектом. Во всяком случае, руководство по изготовлению такого фотометра было опубликовано и в издании, адресованном, безусловно, любителям, – "Астрономический календарь. Постоянная часть", 6-е издание (1973 год).

Все равно погрешность наблюдателя с избытком перекроет погрешности синхронизации.

Да ведь не о соревновании двух погрешностей должна идти речь. Они же суммируются! Пусть, например, наблюдатель определил своё уравнение с погрешностью 0.15 с. На каком основании он будет настраиваться на "Маяк", чтобы автоматически добавить ещё и ожидаемую погрешность самого "Маяка" – то есть ещё 0.10 с – и получить суммарную максимальную погрешность в 0.25 с? На том основании, что ему трудно повернуть ручку настройки приёмника и поймать радиостанцию, передающую более точное время? "Это несерьёзно", – как говорил герой известной кинокомедии.

Но тем не менее запаздывание нажатия у меня держится довольно стабильно и разброс небольшой - около 100-150 мс.

Давно уже – и разными словами – я пытаюсь донести до интересующихся покрытиями суть наилучшего метода измерения уравнения времени. Но безуспешно. Между тем способ позволяет получить характерную погрешность определения уравнения времени наблюдателя, равную 0.1 с (в отдельных случаях – даже до 0.03 с). Этот способ я реализовывал в своё время с помощью тренажёра, наблюдая сразу после покрытия/открытия "повторное" покрытие или открытие – включение/выключение светодиода, соединённого с частотомером-хронометром, в условиях, приближенным к реальным условиям наблюдения. Каждое покрытие при этом характеризовалось своим значением уравнения наблюдателя, которые очень существенно различались. Позже об этом способе я прочитал в статье Б. Ф. Синческула, который применил этот способ значительно раньше меня. Способ заслуживает того, чтобы назвать его "способом Синческула". Поскольку "объясняльщик" из меня, как видим, никудышний, позволю себе процитировать фрагмент статьи Б. Ф. Синческула по тексту информационного сообщения "Наблюдение покрытий звёзд Луной, выполненные в Советском Союзе в 1985 году", изданного Киевским университетом. Иначе говоря, "обратимся к первоисточникам" :

"Величина его [личного уравнения – А. Л.] в общем случае может зависеть от многих факторов, встречающихся при наблюдениях, но определяющими, по-видимому, являются яркость звезды и степень её видимости около лунного края, видимость или невидимость самого лунного края, за которым должна скрыться звезды, состояние (реактивность) наблюдателя и степень концентрации его внимания на момент явления и др.

Как показывает опыт, при благоприятных условиях наблюдений личное уравнение может иметь достаточно устойчивую величину, и именно для этих условий его можно определить в лабораторной обстановке до или после наблюдений с помощью различного рода приборов, чтобы вводить затем как постоянную величину в наблюдённые моменты.

Однако при достаточно регулярных и интенсивных наблюдениях, а также при неблагоприятных условиях наблюдений может быть немало случаев, когда личное уравнение будет существенно отличаться от однажды принятой постоянной величины. Тогда, для правильного учёта личного уравнения, необходимо определить его после наблюдения каждой звезды, причём это определение желательно проводить сразу же после проведённого наблюдения.

Вопрос о том, каким образом проводить это определение, является достаточно сложным. В 1967 г. автор этой заметки предложил один из вариантов его определения. Суть его заключается в том, что наблюдатель во время наблюдений должен постараться запомнить тот промежуток времени, который прошёл между моментом исчезновения (появления) звезды за лунным краем и моментом, когда он, как наблюдатель, соответствующим образом отреагировал на это явление и зарегистрировал его с помощью какого-либо прибора.

Затем необходимо определить продолжительность этого промежутка времени. Автор выполняет его с помощью того же печатающего хронографа, на котором проводились наблюдения, впечатывая на его ленте начало и конец этого промежутка...".

"...В последнее время в обиходе появились и кварцевые часы-хронометры (пока, к сожалению, зарубежного производства. Помимо того, что они являются хорошими хранителями текущего времени, что существенно облегчает ведение наблюдателем собственной службы времени, наличие в них встроенного секундомера позволяет производить с его помощью и определение личного уравнения с высокой инструментальной точностью...".

Напомню, что Б. Ф. Синческул – опытнейший и авторитетнейший наблюдатель покрытий в Советском Союзе. Тогда было реальным проведение всесоюзных конференций по наблюдениям покрытий (я был единственным любителем на одной из них). Помню, когда начинал говорить Б. Ф. Синческул, все в аудитории замолкали и старались не пропустить ни одного его слова. Потому что он один пронаблюдал более тысячи покрытий. Можно предположить, что на его счету было результативных наблюдений примерно столько же, сколько у всех остальных наблюдателей Советского Союза, вместе взятых. Во всяком случае, эти числа были сопоставимы между собой.

В качестве иллюстрации к словам Б. Ф. Синческула приведу несколько значений его уравнений времени за тот же 1985 год. Каждое значение относится к одному моменту (покрытию или открытию звезды Луной). Моменты я не выбирал, а брал подряд первые (из 210, зафиксированных Б. Ф. Синческулом в 1985 году). Знаки "минус", "0" и "точку" я опущу, то есть "58" означает "-0.58 секунды":

58, 98, 70, 60, 56, 40, 44, 34, 70, 76, 67, 54, 70, 61, 80, 40...

Перечислены значения, относящиеся лишь к одному наблюдательному вечеру 04 января 1985 года. Как видим, автор наблюдений выполнил за один только вечер 16 серий измерений своего уравнения времени!

Думаю, что следует пояснить ещё использованное Б. Ф. Синческулом выражение "при неблагоприятных условиях наблюдений". Дело в том, что для наблюдателей астероидных покрытий бОльшая часть покрытий происходит при "неблагоприятных" условиях. Ведь автор наблюдал покрытия звёзд Луной в рефрактор "АВР-2" (D=20 см, F=300 см). Большинство покрываемых звёзд было не слабее 9 m. Часто ли покрываются астероидами столь яркие звёзды?

Чуть не забыл сказать вот что. Игорь Виньяминов, зафиксировавший наибольшее среди российских наблюдателей количество астероидных покрытий, также пользуется способом Синческула...

Теперь второе - подавляющее большинство покрытий звезд - 11-12 m. А это апертура от 200мм... Хотя число владельцев таких апертур растет, но в основном пока ЛА имеют - 100-150мм телескопы. А это для таких задач маловато. Отсюда крайне редкая сеть наблюдателей покрытий. (Если это можно назвать сетью)

Мне кажется, на руках у ЛА имеется множество телескопов с хорошими апертурами. Дело в том, что для подавляющего большинства владельцев 200-мм апертур покрытия просто не интересны. Сколько в Москве обладателей телескопов с диаметром 200 мм и больше? Наверняка десятки. Сколько из них выходят на наблюдения, когда полоса покрытия проходит через Москву и погода позволяет? В среднем, наверное, один человек...

Значит, научно значимых результатов получить не удастся... Все эти хорды и прочие профили пока останутся мечтой.

Неделю назад я полностью согласился бы с Владимиром. А сегодня – нет. Потому что произошло одно знаменательное событие. О котором я постараюсь рассказать в ближайшее время...

[Алексей_Лосюк]

Вечером 11 декабря 2006 г. (в понедельник) может произойти покрытие звезды TYC 1268-00335-1 (V=11.2 m) астероидом (1255) Schilowa (V_sum=11.1 m).

На территории СНГ покрытие будет происходить 11 декабря 2006 г. с 17 ч 12 м до 17 ч 19 м по всемирному времени (с 20 ч 12 м до 20 ч 19 м по зимнему московскому времени).

Районы, по которым предположительно пройдёт полоса покрытия: Север Красноярского края и Тюменской области, Кировская, Вологодская, Костромская, Ивановская, Владимирская, Московская, Тульская, Калужская, Орловская, Брянская области, Украина, Молдавия.

Звезда TYC 1268-00335-1 = ACT 646017 = USNO-A2.0 1050-01227641 = GSC 1.2 0126800335 = APM-North EO1501-0122051 = GSC 2.2 N3030320144 = AC2000.2 646017 = ASCC-2.5 838237 = NPM2 +18.0062 = USNO-B1.0 1084-0056373 = 2UCAC 38201850 = XZ80Q 69698 = NOMAD-1 1084-0056893 = 2MASS 04205430+1825235 = HD 285640.

Координаты звезды на эпоху J2000 (вычислены по данным каталога UCAC2; добавлены поправки за собственное движение звезды по состоянию на момент покрытия):
      RA = 04 ч 20 м 54.3067 с; DE = +18° 25' 23.451".
Созвездие: Телец.

V=11.171±0.107 m (The Tycho-2 Catalogue / Hog+ 2000); B=11.831±0.120 m (там же).
Спектральный тип: A0 (HD identifications for Tycho-2 stars / Fabricius+, 2002).

Средний диаметр астероида по измерениям ИСЗ IRAS: 32.52±1.6 км.
Расстояние до Земли: 1.8406 а. е.
Угловой диаметр астероида: 0.024".
Блеск астероида: 14.29 m.
Наблюдаются колебания блеска астероида до ±0.074 m с периодом 29.5363 ч; астероид заподозрен в кратности (http://obswww.unige.ch/~behrend/page3cou.html )

Комбинированный блеск звезды и астероида: 11.11 m.
Падение блеска: на 3.18 m (в 19 раз).
Ширина полосы покрытия: 49 км.
Среднеквадратичная погрешность положения полосы покрытия (1 "сигма"): 64 км.

Вероятность покрытия в середине теоретической полосы, рассчитанная в приближении, что астероид является шарообразным телом: 29.9%.

Следует иметь в виду, что из-за неучтённых систематических ошибок звёздных каталогов и отсутствия значения параллакса звезды реальная погрешность положения полосы превосходит приведённое значение, вследствие чего вероятность покрытия внутри предполагаемой полосы будет меньше расчётной, а вне полосы – больше. Вероятная вытянутость фигуры астероида приведёт к тому, что граница между областями с высокой вероятностью покрытия и с низкой вероятностью будет менее резкой, чем расчётная. Поэтому покрытие есть смысл наблюдать по крайней мере до расстояний 300–400 км от середины полосы.

Продолжительность покрытия: до 2.9 с.
Неопределённость момента середины покрытия (3 "сигмы"): ±18 с.

Фаза Луны: 0.59.
Угловое расстояние от Луны: 93°.
Угловое расстояние от Солнца: 167°.

Данные взяты с сайта Престона: http://www.asteroidoccultation.com/2006_12/1211_1255_11388.htm (от
10.11.2006 г.). Там же можно найти дополнительные сведения о покрытии.

Таблица обстоятельств в пунктах и карты имеются на страничке http://asteroid-occultation.narod.ru/06/2006.12.11_001255/2006.12.11_001255.html .

[Serj]

Алексей всех заинтриговал. Что же такого могло случиться? Найден новый метод регистрации покрытий через интернет, или QHI начал выпуск высокочувствительного фотометра с интерфейсом USB 2.0 и автоматической привязкой к РВМ?
Не верю! (С)

[wladimir]

Алексей! Не томи!
А то я предложу свой способ повышения эффективности наблюдений:
Берем два секундомера, один в левую руку, другой в правую.
Берем бинокль и смотрим на звезду. Отмечаем покрытие раздельно для каждого канала - тут для тренировки надо новую программу, что бы 2 точки мигали - (назовем условно "тест для бинокулярного зрения").
И после тренировки и получения хороших результатов увеличиваем базу бинокля до 50% диаметра астероида, который покрывает звезду. Все! Научный результат получен. Астероидные академики строятся в очередь.
Недостаток у предлагаемого метода один - поскольку руки заняты секундомерами, неясно, чем держать бинокль с такой базой.
Вот тут и может выручить диктофон...
А если третий глаз ЛА приделать! Можно уже 3 хорды получить.

[Денис Денисенко]

возможно, имеет смысл публиковать ежемесячные прогнозы, например, с привязкой к условным координатам в центре Москвы. Здесь проживает значительная часть наблюдателей, имеющих возможность оперативно перемещаться, как минимум, в пределах области.

После годичного перерыва выложил у себя на сайте таблицу астероидных покрытий в окрестностях Москвы на 2007 год.  В расчетах использовались астероиды размером от 20 км, звезды ярче 12-й величины.  Перечислены события с ожидаемой длительностью более 1 секунды на темном небе с высотой над горизонтом примерно от 10 градусов в пределах 250 км от точки с условными координатами: долгота 37.55, широта 55.75.  Есть даже одно покрытие звезды 6-й величины в Близнецах вечером 14 января 30-километровым астероидом Зенобия!  Номинально в 240 км к северо-западу от Москвы в Тверской области (карта).

Update от 23:15: добавил аналогичные таблицы еще для пяти городов и обсерваторий - САО (Зеленчук), Ростов-на-Дону, Пулково, Воронеж, Одесса.

Если есть интересующиеся в других городах - напишите свои координаты, постараюсь сделать в течение недели.  Нужны помощники рисовать карты полос (штук 300 на год).  Сейчас программа WinOccult (версия 3.6) позволяет вставлять в элементы покрытий эллипсы ошибок, приближенные к реальным.  Надо либо вручную вбить их туда с сайта AstDys или из файла astorb.dat, либо написать программку, которая будет это делать.  Кто возьмется помочь?

[Алексей_Лосюк]

Как сообщил в рассылку "PlanOccult" <planoccult@aula.com>  автор программы WinOccult Дэйв Геральд, Центром малых планет (MPC) официально зарегистрирована новая обсерватория для точных наблюдений положений астероидов, получившая официальное обозначение "MPC 244". Обсерватория географически расположена в центре земного шара; для работы на ней (на общественных началах) приглашаются все желающие. Иначе говоря, и на "улице" одиночных наблюдателей астероидных покрытий наступил праздник!

Напомню, что из результатов наблюдения астероидного покрытия можно извлечь двоякую научную пользу.

Первое. Если наблюдателями получены точные моменты исчезновения и появления звезды в нескольких пунктах, расположенных на разном расстоянии от середины полосы покрытия, то по полученным хордам можно более или менее точно построить профиль астероида. А значит, сделать выводы о размерах астероида и его форме.

Если покрытие удалось зарегистрировать лишь в одном пункте, то построение профиля становится невозможным. В самом деле: через две точки (концы хорды) можно провести бесконечное множество окружностей, не говоря уж об эллипсах. Для сравнения: если известны две хорды (то есть четыре точки), то через них можно провести эллипс, причём ровно один. Правда, для этого требуется, чтобы часы обоих наблюдателей были синхронизированы между собой (в чём я безуспешно пытаюсь убедить некоторых участников обсуждения данной темы). Таким образом, при малом количестве (две и более) хорд профиль астероида аппроксимируется эллипсом с известными параметрами, а при большом количестве хорд возможна аппроксимация более сложной фигурой.

К сожалению, мне неизвестны такие результативные наблюдения покрытий, выполненные с территории России, когда результат был зафиксирован более чем из одной точки. По-моему, ещё ни разу и зарубежные наблюдатели не "поддержали" своими успешными наблюдениями результаты, полученные нашими соотечественниками. Может быть, такие наблюдения и были, но их – явное меньшинство.

Второе. Понятно, что если покрытие зафиксировано, то это равносильно довольно точному определению положения астероида относительно покрываемой звезды. Погрешность такого определения не превышает предполагаемой величины углового поперечника астероида. Характерная величина его – порядка 0.1", или 100 миллисекунд (mas) дуги. Это – неплохой результат, до недавнего времени трудно достижимый при других любительских наблюдениях.

Однако до ноября 2006 года мы с сожалением вынуждены были констатировать, что наблюдения покрытий не используются в качестве источника точных данных о положении астероида. Во-первых, такого рода наблюдения ранее никто не обрабатывал с целью извлечения астрометрической информации. Во-вторых, даже если бы результаты и были обработаны, их невозможно было включить в базу данных прецизионных наблюдений астероидов. Потому что наблюдатель, сообщающий в Центр малых планет результаты астрометрических наблюдений, обязан указать не координаты своего наблюдательного пункта, а его код MPC. То есть обсерватория должна иметь этот код, который присваивается Центром малых планет после получения серии прецизионных наблюдений астероидов (если Центр определит, что эти наблюдения выполнены с подобающей точностью). У многих ли любителей есть такой код? Из русскоязычных наблюдателей мне известен лишь Сергей Шурпаков, который в 2006 году получил код MPC для своей обсерватории "Таурус-1", расположенной возле Барани (Белоруссия).

У остальных индивидуальных наблюдателей покрытий в России такого кода нет – только у обсерваторий. Да и откуда ему взяться у пункта наблюдения покрытия, если нередко приходится выезжать в полосу конкретного покрытия и наблюдать в чистом поле?

Таким образом, единичные результативные наблюдения покрытия до сих пор просто пропадали. От них, конечно, был толк. Во-первых, тренировка наблюдателя. Во-вторых, отработка методики. В-третьих, всегда была надежда на "светлое будущее", когда придёт "добрый дядя" и обработает наши старые наблюдения.

И вот это светлое будущее наступило! Именно это я имел в виду, когда на слова Владимира:

Значит, научно значимых результатов получить не удастся... Все эти хорды, и прочие профили пока останутся мечтой.

– возразил, что теперь это не совсем так: научные результаты можно получить и единственному наблюдателю, без построения "хорд" и "профилей".

Вот что пишет Дэйв Геральд (примерный сокращённый пересказ мой, английский текст оригинала смотрите в прикреплённом архиве).

Теперь все результативные наблюдения покрытий будут пересчитываться для центра Земли. Код обсерватории: 244. Наименование обсерватории: "Геоцентрические наблюдения покрытий".

Самый захватывающий аспект покрытия – возможность определить размер и форму астероида. Вторичный аспект – то, что когда покрытие происходит, то положение астероида на небе относительно звезды становится также доступным измерению. И точность измерения является, вообще говоря, довольно большой.

* Погрешность типичного астрометрического измерения положения астероида, выполненного при помощи ПЗС, составляет примерно 300 mas. (Для некоторых астероидных обзоров ошибки составляют более 1", или 1000 mas.)

* Погрешность определения положения астероида относительно одной звезды при единичном результативном наблюдении покрытия составляет +/- угловой диаметр астероида. Чаще всего это – меньше чем 100–200 mas.

* Погрешность определения позиции астероида относительно звезды при условии, что было выполнено много результативных наблюдений, может быть менее чем 1 mas (и фактически для некоторых наблюдений составила 0.1 mas!).

Что гораздо лучше, чем при обычных астрометрических наблюдениях.

Есть, правда, дополнительная сложность. Обычное астрометрическое наблюдение положения астероида производится относительно многих звёзд, изображение которых имеется в отснятом кадре. При их совместной обработке ошибки определения координат каждой отдельной звезды не играют роли. Источником ошибок таких измерений являются лишь систематические ошибки самого звёздного каталога и ошибки применённого оборудования.

Если положения звёзд, присутствующих в кадре, станут в будущем известны с лучшей точностью, чем сейчас, то никто не станет обрабатывать старый снимок повторно. (Прискорбный факт: снимки астероидов, накопленные за 120 лет их фотографических наблюдений, сейчас, с появлением компьютерных средств обработки и значительно более точных, чем раньше, астрометрических звёздных каталогов, к сожалению, никто не заново обрабатывает. Если бы была организована подобная работа, то орбиты астероидов стали бы известны значительно точнее, чем сейчас. При этом не потребовалось бы ни одного дополнительного наблюдения – только анализ архивов стеклянных пластинок. – А. Л.).

Другое дело – позиция астероида, замеренная относительно одиночной звезды в результате наблюдения покрытия. Все эти результаты поступают в общедоступные архивы результатов наблюдений покрытий и хранятся там в удобной числовой (а не графический) форме. По мере того как точность положения звёзд будет повышаться в результате новых миссий (вроде GAIA), точность измеренного положения астероида также немедленно будет улучшена.

В результате покрытия астероидами станут в последующие годы неоценимым источником высокоточных измерений положения астероидов.

Дэйв Геральд провёл обсуждение с Центром малых планет о передаче Центру малых планет астрометрических измерений, полученных из наблюдений покрытий. MPC установил определённый формат для сообщений о такого рода наблюдениях, и Дэйв Геральд предоставил в данном формате Центру малых планет результаты наблюдений покрытий, выполненные в течение более чем года.

В результате каждый, кто участвовал в этих наблюдениях, может получить удовлетворение от сознания того, что даже если он был единственным успешным наблюдателем этого явления, его наблюдение приведёт к тому, что новая информация будет добавлена в файлы MPC и будет использована при улучшении орбиты астероида. Причём его наблюдения (в отличие от обычных наблюдений с ПЗС) будут служить источником уточнений орбиты астероида тогда, когда будут улучшены звёздные каталоги.

(От себя добавлю, что появляются сообщения о разработке проектов запуска космических аппаратов, которые будут производить астрометрические наблюдения звёзд интерферометрическим методом, причём их точность будет такова, что придётся учитывать суточные параллаксы звёзд, то есть погрешность определения координат звёзд будет иметь порядок 0.0001–0.001 mas! – А. Л..)

Индивидуальные наблюдатели любят сознавать, что их именем снабжаются сообщения о наблюдении. К сожалению, имя наблюдателя невозможно  включить в отчёт об астрометрическом наблюдении, отправляемый в MPC (в отчёте не предусмотрено такого поля). Однако архив с полным набором данных обо всех проведённых наблюдениях покрытий ежегодно выкладывается на http://www.psi.edu/pds/resource/occ.html .

Дэйв Геральд пишет, что наблюдение астероидных покрытий – прекрасная иллюстрация того, что объединённые результаты двух наблюдателей могут быть много точнее, чем обычная сумма индивидуальных наблюдений. Отдельное наблюдение даёт характерную погрешность в 100 mas. Но совместная обработка результатов двух удачно расположенных наблюдателей может привести к точности астрометрии, в 10–50 раз лучшей. (Для сравнения: при проведении двух обычных наблюдений с одинаковой погрешностью их суммарная погрешность уменьшается всего лишь в корень из 2, то есть в 1.4 раза. – А. Л.)

MPC будет принимать результаты наблюдений покрытий не от отдельных наблюдателей, а от координаторов наблюдений покрытий. Результаты наблюдений покрытий, отправленные в Euraster, IOTA, JOIN и RASNZ, периодически добавляются в файл результатов наблюдений программы WinOccult. Наблюдения, включённые в эти файлы, уже переданы в MPC.

Следующие три покрытия дают наглядный пример точности результатов, которые были отправлены в MPC:

(704) Interamnia – наблюдения в Японии и на Гавайях
Момент геоцентрического соединения              Минимальное разделение звезды и астероида
2003 март     23.4067438 +/- 0.0000007 суток    1.2570" +/- 0.2 mas

(345) Tercidina – наблюдения в Европе
Момент геоцентрического соединения              Минимальное разделение звезды и астероида
2002 сентябрь 17.0365207 +/- 0.0000004 суток    2.0963" +/- 0.4 mas

(124) Alkeste – наблюдения в Австралии и Новой Зеландии
Момент геоцентрического соединения              Минимальное разделение звезды и астероида
2003 июнь     24.4392735 +/- 0.0000004 суток    1.4694" +/- 0.6 mas

[Денис Денисенко]

Как сообщил в рассылку "PlanOccult" автор программы WinOccult Дэйв Геральд, Центром малых планет (MPC) официально зарегистрирована новая обсерватория для точных наблюдений положений астероидов, получившая официальное обозначение "MPC 244".

На самом деле эта обсерватория была зарегистрирована не сейчас, а еще года 2 назад.  Если вы посмотрите списки обсерваторий за разные даты, код 244 с именем "Geocentric Occultation Observation" есть уже в начале 2005.  Точно назвать дату регистрации я не могу - можно спросить того же Геральда или поискать задним числом в webarchive.  В комплекте программы WinOccult есть файл IAU_OBSY.TXT - в версии 15.03.1997 станции 244 еще не было.

Самое обидное, что в архивах AstDyS пока не содержится ни одного измерения положения астероидов с обсерватории 244!  Вот соответствующая страница.  На ней написано:

Observations and residuals File not available.

Если зайти на индивидуальные странички астероидов на AstDyS'е и скачать файл с наблюдениями, то там тоже все без перемен.  Наблюдения покрытия омеги 1 Тельца астероидом (345) Терцидина 17 сентября 2002 года в архиве как не было, так и нет.  Так что при расчете орбиты Терцидины оно как не использовалось, так до сих пор и не используется.

И еще один неприятный момент: в формате наблюдений MPC под дату отведено только 6 значащих цифр после десятичной точки (т.е. время приводится с погрешностью до 0.1 секунды), по умолчанию - 5 цифр (1 секунда).  Так что точность 0.0000004 суток (0.03 сек) туда не вставишь.  Так же как и положение (координаты) даются только с точностью до 0.001s по R.A. и 0.01" по склонению, а по умолчанию - вообще 0.01s и 0.1".  Ну не предусмотрена миллисекундная астрометрия в Центре Малых Планет!  Так что наблюдения покрытий выдают настолько точные результаты, что MPC не может их принять, переварить и использовать!  Очевидно, рано или поздно формат наблюдений придется менять.  Когда полетит GAIA, точность измерения положений астероидов должна будет возрасти кардинально.  А пока наземные обзоры в массе дают ошибки до 1000 миллисекунд, это как бы и не нужно.

А вот списки наблюдателей (поле OBS) и измерителей (поле MEA) могут состоять из нескольких строк!  Так что с большим количеством людей, внесших вклад в наблюдение покрытия, как раз проблем быть не должно.

P.S. Кстати, вот недавно в Штатах произошло еще одно знаменательное событие: Дерек Брайт и Роберт Сэнди 3 декабря пронаблюдали покрытие астероида (7) Ирис Луной!  Это не первый такой случай.  По поводу предыдущего наблюдения покрытия Весты 3 января 2000 года было написано, что покрытия Луной дают теоретически самую высокую точность астрометрии из всех доступных методов!  (статья Повенмиров и Данхэма в pdf, размер 57 кБ).  Опять же, никто в MPC не использует эти результаты для уточнения орбиты Весты и Ириды, которые и без того известны хорошо.  А для более слабых астероидов этот метод и не годится...

P.P.S. Код MPC из российских любителей есть у обсерватории СтарЛаб Тимура Крячко.  В архиве AstDyS для кода 183 содержатся 65 наблюдений 11 разных астероидов.  Правда, все они выполнены в ноябре - декабре 2000 года, и с тех пор вот уже 6 лет нет ни одного.

[flanker]

Если есть интересующиеся в других городах - напишите свои координаты, постараюсь сделать в течение недели.  Нужны помощники рисовать карты полос (штук 300 на год).  Сейчас программа WinOccult (версия 3.6) позволяет вставлять в элементы покрытий эллипсы ошибок, приближенные к реальным.  Надо либо вручную вбить их туда с сайта AstDys или из файла astorb.dat, либо написать программку, которая будет это делать.  Кто возьмется помочь?

Пока не нашли программиста, могу попробовать помочь с картами.

На каком основании он будет настраиваться на "Маяк", чтобы автоматически добавить ещё и ожидаемую погрешность самого "Маяка" – то есть ещё 0.10 с – и получить суммарную максимальную погрешность в 0.25 с?

Будет Деген, в принципе смогу выкладывать в сеть погрешность Маяка (198кГц) относительно РВМ с миллисекундной погрешностью на часовые отметки вокруг момента покрытия.

Сделал еще один на этот раз 8-часовой прогон диктофона при повышенной температуре +28. Отставание (0,084+-0,02) с/ч. Выводы: у моего кварца температурная зависимость примерно -0,57 мс/ч/К, а временнАя погрешность сигналов точного времени Маяка не имела значимых флуктуаций на часовых интервалах во время измерений.

[Алексей_Лосюк]

Самое обидное, что в архивах AstDyS пока не содержится ни одного измерения положения астероидов с обсерватории 244!

Я замечал, что результаты новых наблюдений на AstDyS появляются с большим опозданием. Возможно, один раз в квартал. Если Геральд отправил наблюдения покрытий в MPC в ноябре, то их можно будет увидеть на AstDyS в январе или феврале 2007 года.

А вот списки наблюдателей (поле OBS) и измерителей (поле MEA) могут состоять из нескольких строк!  Так что с большим количеством людей, внесших вклад в наблюдение покрытия, как раз проблем быть не должно.

Вероятно, Геральд имел в виду то обстоятельство, что в файлах, содержащих список наблюдений астероида (на AstDyS они имеют расширение .rwo), указание автора наблюдения не предусмотрено.

[Serj]

...Есть даже одно покрытие звезды 6-й величины...
...Номинально в 240 км к северо-западу от Москвы в Тверской области...

Будем ждать уточнений Престона и погоды! [тук х 3 по дереву]
PS: а что bigden.ru не отвечает?