Журнал наблюдений ГСО спутников Земли

[...а с платформы говорят:]

Для начала самые общие соображения. Постараюсь не слишком длинно и путано.

1. О чем вообще речь?

Речь о том, что хотелось бы уточнить данные по некоторым высокоорбитальным аппаратам. В первую очередь - железно подтвердить сам факт их существования. Аппараты секретные (не наши). Особенность ситуации заключается в том, что в России эти спутники более-менее нормально видны только из регионов Центральной и Восточной Сибири и с Дальнего Востока.

2. С чего бы это вдруг?
 
Глобальная цель - составление общей картины заселенности околоземного космоса, опираясь на независимые источники. На Западе подобная деятельность ведется давно и систематически; западные независимые наблюдатели перепахали околостационар примерно до 75° в.д. Восточнее они просто не могут "заглянуть" - чисто геометрически (географически). Т.е. то, что находится на геостационарной и околостационарных орбитах восточнее примерно долготы Омска-Томска-Новосибирска - все это из области преданий и устного народного творчества. А хотелось бы знать поточнее. 

3. Что за объекты?

Знаменитые американские спутники радиоразведки. Очень яркие (примерно 8^m (+/-1^m), для геостационара это очень много - "обычные" геостационары имеют максимум где-то 10^m - 11^m, естественно без вспышек и бликов). Судя по яркости, объекты здоровенные. Людская молва приписывает им размеры антенн порядка 100 метров. Подробнее про эти спутники можно прочитать здесь: USA-171: новое «ухо» на орбите. (Статья пятилетней давности, многое с тех пор изменилось, но тем не менее...)

4. Сколько их?

Всего подобных аппаратов сейчас эксплуатируется около десятка. Висящие над Атлантикой и Африкой уже посчитаны и отслежены Крахтом, Робертсом и другими товарищами. Из зоны обзора западных независимых наблюдателей выпадают ТРИ аппарата.

5. Некоторые априорные данные или откуда что взялось

Поскольку рассматриваемые КА жутко секретны - орбитальная информация по ним не выдается. Однако кое-что все-таки известно.
- В Европейском космическом агенстве существует подразделение, занимающееся космическим мусором (Space Debris Office).
- Они ежегодно выпускают классификатор объектов на геосинхронных орбитах (Classification of geosynchronous objects).
- В классификаторе есть раздел, посвященный объектам без TLE - т.е. объектам на геосинхронных орбитах, по которым отсутствуют какие-либо официальные данные об их принадлежности. В классификаторе они значатся под условными обозначениями типа UIxxx, где ххх - трехзначный номер.
- В классификаторе даются орбиты объектов по состоянию на 31 декабря 2007 года.
- Товарищ Майк МакКантс на модели прогнозирует орбиты для объектов из указанного списка и ежедневно предоставляет их всем желающим попользоваться. Скачать можно здесь: http://www.io.com/~mmccants/tles/int96tles.zip. У МакКантса обозначение типа UIxxx заменено на 96ххх, но суть дела от этого не меняется.

Интересуют, как уже говорилось выше, три объекта из этого перечня: 96118, 96128 и 96136.
Вот самые свежие "спрогнозированные" TLE на них:

Код: [Выделить]

1 96118U          08221.28106600 0.00000000  00000-0  00000-0 0    04
2 96118   3.1991 154.1223 0046836 127.1012 233.3452  1.00270000    01

1 96128U          08221.00273001 0.00000000  00000-0  00000-0 0    05
2 96128   7.8498  87.3249 0131632 347.3717  12.3026  1.00270000    09

1 96136U          08221.02786043 0.00000000  00000-0  00000-0 0    01
2 96136  13.2988  57.7067 0261811 276.5379  80.4940  1.00270000    03
Периодически в этой теме элементы я буду обновлять - чтобы были под рукой.
Важно однако понимать, что это только предполагаемые данные, основанные на математическом моделировании эволюции орбит. Реальное положение спутников может отличаться.

6. Как оно выглядит?

Предположительно - как объект 7^m-8^m, очень медленно движущийся относительно звезд. Обещал подключиться Виктор - он может объяснить более детально.

7. Что требуется?

В идеале - получить несколько измерений координат на некотором промежутке времени (чем длиннее промежуток - тем лучше: 15 минут, полчаса...). Координаты в любом виде (альфа - дельта или азимут - угол места)

Если кто заинтересовался и есть желание поучаствовать - пишите.

[krypton]

Методика наблюдений (всё довольно просто)

 По предоставленным TLE определяем область поиска. Достаточно любого планетария с поддержкой ИСЗ либо специализированных программ: HeavenSat, Orbitron, Nova и т.п.

Визуально: поскольку ожидаемый объект а). достаточно яркий б). звёздного вида и с). практически неподвижный*, подойдёт любой бинокль или оптическая труба с апертурой от 40..50 мм. Предпочтительнее светосильная оптика с широким полем зрения. Если поиск ведётся через телескоп, достаточно использовать окуляры с небольшим (до 50^x) увеличением. Применение бОльших увеличений повышает предельную величину и сокращает время идентификации объекта на ГСО среди звёзд, но уменьшает поле зрения.

* Поскольку наклонение объектов к плоскости экватора не равно нулю (что неслучайно), для наземного наблюдателя спутник будет совершать суточные колебания по высоте. В случае ненулевого эксцентриситета траектория спутника превращается в "восьмёрку".

 Цветовой оттенок объектов должен быть ближе к белому, однако возможны варианты. 70-метровое анонимное чудо американской инженерии, висящее примерно на долготе Москвы, определённо отличается желтовато-оранжевым цветом.

 В случае обнаружения, определение координат объекта сводится к простой методике - по часам с секундной стрелкой** не менее 2-3 раз фиксируем время прохождения ИСЗ между парой любых звёзд в поле зрения оптического прибора, затем отождествляем данные звёзды по атласу или электронному планетарию.

** Такая возможность есть во многих мобильниках с поддержкой Java, достаточно поставить апплет типа World Clock, свободно распространяемый в сети. Перед наблюдениями секундомер необходимо выставить по сигналам точного времени либо отметить разницу хода.

Фотографически: съёмка неподвижной камерой. ИСЗ на ГСО прорабатываются точкой либо короткой чёрточкой на фоне звёздных треков. Параметры съёмки определяются индивидуально; чем больше возможная экспозиция без засветки, тем лучше. Фокусное расстояние объектива особо не ограничено. Как и в случае визуальных наблюдений, требуется фиксировать момент съёмки с точностью до секунд: для этого достаточно сделать т.н. радиокадр - отснять что-нибудь с короткой выдержкой в момент передачи сигнала точного времени.

 В какое время ночи лучше искать? В любое, пока темно . Но следует учесть, что в области ГСО с востока на запад незримо перемещается пятно земной тени, проходя в полночь через небесный меридиан. Хорошим индикатором тени в программе-планетарии может служить кольцо гражданских аппаратов на ГСО (файл двухстрочных элементов geo.txt).

 Успехов!

[Ваван]

Я за.
Но это не простая задача. Надо потренироваться в фиксации времени, идентификации звезд, оценки яркости ... с ноутбуком думаю осилю.

[...а с платформы говорят:]

Потренироваться можно на аналогичном объекте, висящем в районе 44-го градуса восточной долготы - Mentor 5 USA 139 (бывший 90013) из МакКантсовского classfd.tle (брать здесь: http://www.io.com/~mmccants/tles/classfd.zip). Его Робертс уже досконально изучил - орбита достаточно точная.

[Ваван]

Итак, докладываю.
Ночь с 9 на 10 августа. Отличное небо, поле, отсутствие засветки, ноутбук, доб 200мм, применяемые окуляры давали 40х (поле 2гр), 80х (1гр). Время Омское (+3 МСК, +7 UTC). Место наблюдений немного не совпадает с указанным в подписи – наблюдал в 2,5…3км строго восточнее.

Тренировка по спутнику Mentor 5 USA 139. Время 0:35, согласно приведенным выше данным Heavensat спрогнозировал соединение с Хи Змеи (головы). До секунды не сверял – цель была определить возможность обнаружения указанного спутника. Результат превзошел ожидания. При 40х за 15-20секунд пристального наблюдения в окуляр отчетливо было заметно, что одна из звезд остается на месте, тогда как все прочие постепенно (хоть и очень медленно при данном увеличении) проходят поле зрения и скрываются из вида. При 80х движение еще более отчетливо и ошибиться в идентификации спутника просто не возможно.
Собственно охота на ГСО-спутники. Решил что это будет #96118. Согласно приведенным выше данным Heavensat спрогнозировал соединение (точнее близкое прохождение - менее 1,5градусов) с Бетой Водолея – Садалсудом (2,91m). Это было отправной точкой для поиска. Точное время я не зафиксировал, но указанный спутник я обнаружил. Оценив скорость его движения я бегом направился к машине и через несколько секунд я смотрел в окуляр телескопа, а на коленях лежал ноутбук с загруженными программами Heavensat и Cartes Du Ciel. Постоянно слегка поправляя телескоп (все же движение спутника сказывалось и он то и дело покидал поле зрения), я сверялся по программам где он находится. В итоге я дождался его прохождения мимо звезд, которые я довольно быстро смог идентифицировать по Cartes.
Время 0:53:15сек прошел между двумя звездами – TYC 5221-00154-1 (7,91m) и TYC 5221-00986-1 (7,02m) яркость спутника я бы оценил равной 7m.
Точка прохождения:
J2000 RA:     21h40m23.03s   DE:-06°53'29.2"
Date  RA:     21h40m50.28s   DE:-06°51'07.7"

Продолжил вести спутник и ровно в 1:02:10сек спутник совершенно точно прошел по звезде TYC 5222-00484-1 (10,21m)
J2000 RA:  21h49m34.75s   DE:-07°02'15.4"
Date  RA:  21h50m01.97s   DE:-06°59'50.0"

В очередной раз я нашел спутник значительно позже – ориентируясь по Heavensat. Признаюсь, просмотрел я значительный сектор неба пока заметил необходимый мне объект. Следующее прохождение которое мне удалось идентифицировать было в 2:50:17сек. Спутник прошел по звезде TYC 5829-00826-1 (6,9m) и был несколько тусклее указанной звезды.
J2000 RA:  23h38m12.42s   DE:-08°37'39.3"
Date  RA:  23h38m39.05s   DE:-08°34'47.6"

Еще одно прохождение я не смог зафиксировать – на ноутбуке села батарея, а делать зарисовку и потом вспоминать сектор неба куда я смотрел …м.м.м.м … не реально потом определиться. Должен сказать, что соединений спутника со звездами было довольно много, но постоянно приходилось решать – вести телескоп за характерной звездой и найти ее в планетарии по окружающим заметным воображаемым фигуркам из звезд или же следить за спутником и ждать более яркую звезду  по которой он пройдет.
Итак, спутник довольно яркий для 200мм инструмента (7m) и при условии отсутствия ветра и при довольно прозрачной атмосфере найти и распознать указанный спутник не составит труда.

Что могу сказать … с одной стороны – занятие крайне интересное – ждут еще пара (96128 и 96136), а с другой – самому не верится что смог распознать среди тучи звезд те самые, по которым проходил спутник. К сожалению в Heavensat не отображаются слабые звезды (порядка 8-10m) и задача идентификации усложнялась поиском звезды в Cartes.
Координаты точек прохождения и звезд взяты из Cartes (к сожалению не знаю почему указываются две строки с координатами поэтому привел обе).
Такой результат наблюдений подойдет? Или нужно больше точек, или промежутки измерений сократить/увеличить?

Я не претендую на 100% точность измерений времени и координат, может где-то и ошибся, но в общем я уверен чтозвезды я идентифицировал верно.

[...а с платформы говорят:]

Во дает!
(Пока не комментирую, подумать надо.)

[...а с платформы говорят:]

Судя по-всему тебе удалось это сделать!
UI118, он же 96118 - в последний раз все сошлись на том, что это AdvORION-3 или по-другому - Mentor 6. Если опять же доверять господствующей нынче точке зрения - родной брат-близнец того, который висит в районе 44° в.д. Поздравляю!
Желтого оттенка, о котором писал Виктор, не заметил между делом?

Смотрел по кэмпбелловской проге satfit.28 - получается такая тлешка:

Код: [Выделить]

1 96118U 08221A   08223.27831641 0.00000000  00000-0  00000+0 0    07
2 96118   3.2050 153.9753 0046845 127.2801 233.8572  1.00267767    04МакКантс дает обновление:

Код: [Выделить]

1 96118U          08223.27523491 0.00000000  00000-0  00000-0 0    06
2 96118   3.1989 153.9868 0046931 127.2619 233.1844  1.00270000    03
Если на-днях будет время - попробуй навестись по первой из них? Вдруг попадет?

С результатом и представлением - все образцово, форма и содержание. Респект.

[...а с платформы говорят:]

И свежие модельные TLE от МакКантса:

Код: [Выделить]

1 96118U          08223.27523491 0.00000000  00000-0  00000-0 0    06
2 96118   3.1989 153.9868 0046931 127.2619 233.1844  1.00270000    03

1 96128U          08222.99711493 0.00000000  00000-0  00000-0 0    06
2 96128   7.8552  87.2802 0131711 347.4565  12.2197  1.00270000    02

1 96136U          08223.02234971 0.00000000  00000-0  00000-0 0    01
2 96136  13.3044  57.6805 0261771 276.5839  80.4488  1.00270000    09


[krypton]

Йес! Молодец, Владимир!

К сожалению в Heavensat не отображаются слабые звезды (порядка 8-10m) и задача идентификации усложнялась поиском звезды в Cartes.

 Можно поставить каталог Tycho-2 (41 мБ) до 12^m : http://www.heavensat.ru/tycho2.zip

[Ваван]

...
Желтого оттенка, о котором писал Виктор, не заметил между делом?
...
Если на-днях будет время - попробуй навестись по первой из них? Вдруг попадет?
...
С результатом и представлением - все образцово, форма и содержание. Респект.

Как раз наоборот. Никаких оттенков нет. Обыкновенный цвет, ничего особенного не заметил. Мне на некоторое время показалось что у него совсем чуть-чуть изменяется яркость (секундные всплески яркости), но, думаю, это был глюк или искажение атмосферы.
Будет погода - отнаблюдаю.
Спасибо!
Забыл сказать, что со мной наблюдала сестра (ТАМА) - она тоже видела спутник и то как он остается на месте проходя сквозь звезды.

Йес! Молодец, Владимир!

К сожалению в Heavensat не отображаются слабые звезды (порядка 8-10m) и задача идентификации усложнялась поиском звезды в Cartes.

 Можно поставить каталог Tycho-2 (41 мБ) до 12^m : http://www.heavensat.ru/tycho2.zip

Каталог у меня есть, но для Cartes - в двух частях установочные файлы. Пробовал - ничего не вышло.

[krypton]

Как раз наоборот. Никаких оттенков нет. Обыкновенный цвет, ничего особенного не заметил.

 Ага . В 200-мм апертуру оттенок звезды 7^m виден более чем. А у USA 139 заметны какие-нибудь цветовые нюансы? Если будет возможность, проверь полученный результат при прохождении объектов рядом или между парой по-разному окрашенных звёзд. Но никто и не обещал, что 96118 должен быть не белым . Тем интереснее, согласись ...

Каталог у меня есть, но для Cartes - в двух частях установочные файлы. Пробовал - ничего не вышло.

 Нужна как раз та сборка, что выложена на heavensat.ru, другие действительно не определяются. Распаковываем в ..\HeavenSat\StarCatalogs, проверяем подключение в Настройки (F10)/ Звезды.

[Ваван]

...А у USA 139 заметны какие-нибудь цветовые нюансы?

Да, но я не обратил внимание, а сестра отметила слегка желтый оттенок.

Если будет возможность, проверь полученный результат при прохождении объектов рядом или между парой по-разному окрашенных звёзд.

Ну вы прям озадачиваете меня  ... попытаюсь, НО оттенки я плохо различаю . Так что извиняйте.

Нужна как раз та сборка, что выложена на heavensat.ru, другие действительно не определяются. Распаковываем в ..\HeavenSat\StarCatalogs, проверяем подключение в Настройки (F10)/ Звезды.

Ага, понял. Вот вырвусь в город на дешевый интернет, тогда и скачаю.

[Ваван]

...
Смотрел по кэмпбелловской проге satfit.28 - получается такая тлешка:

Код: [Выделить]

1 96118U 08221A   08223.27831641 0.00000000  00000-0  00000+0 0    07
2 96118   3.2050 153.9753 0046845 127.2801 233.8572  1.00267767    04МакКантс дает обновление:

Код: [Выделить]

1 96118U          08223.27523491 0.00000000  00000-0  00000-0 0    06
2 96118   3.1989 153.9868 0046931 127.2619 233.1844  1.00270000    03
...

Посмотрел по Heavensat, получается расхождение в 0,5градуса?
Следующая задача: Засечь точное время прохождения мимо какой-либо звезды и проверить какая из ТЛЕшек точнее? Верно?

[krypton]

Ну вы прям озадачиваете меня  ... попытаюсь, НО оттенки я плохо различаю . Так что извиняйте.

 Самое главное, что мы действительно априори не знаем, есть ли цветовые оттенки у subj. Сравнение с парой окрашенных звёзд как раз позволяет уменьшить факторы зрения. Тем более, вас там двое. Татьяне передавай привет - в Пентагоне уже волнуются .

[Ваван]

Итак, вторая попытка.
За 20минут до начала наблюдений синхронизировал время с time.windows.com, координаты наблюдений соответствуют указанным в подписи.
Поиск #96136. Задача оказалась сложной. Первое – его расположение над горизонтом – всего 14гр. Вдоль этого самого горизонта плыла то ли облачность то ли дымка и количество звезд, видимых в окуляр было не велико. А вторая – яркость спутника – очень оказался слабый.
К делу. В 23:39:00 Heavensat давал прохождение 96136 рядом со звездой HR7515 (4,9m), но этого не произошло. Реально он прошел мимо нее в нескольких секундах ниже в 23:42:36, затем в 23:43:24 он прошел между  звездами TYC 6320-00153-1 (9,67m) и TYC 6320-01333-1 (9,82m) имел голубой оттенок, а яркость я довольно уверенно оцениваю в 8,8-9,0m (сравнивал со звездами мимо которых он проходил). Позже яркость немного упала. Далее спутник в 23:48:37 соединился со звездой TYC 6321-01827-1 (9,42m), а в 23:55:14 прошел в нескольких секундах выше TYC 6321-00340-1 (9,24m) и имел такую же яркость. Позже сведу координаты в табличку и выложу.

[...а с платформы говорят:]

Отлично. 96136 - это по укоренившимся представлениям несколько другой аппарат, чем 96118. А именно - так называемый Magnum-2 (Orion-2), запущенный в ноябре 1989 года с борта шаттла "Дискавери". Оно и похоже - яркость заметно отличается.

[Ваван]

Наблюдение #96118.
Во время наблюдений я вел спутник и выжидал пока он точно не соединится   какой-либо звездой. Вот результат:
1:50:23 прошел в соединении со звездой TYC 5812-00726-1 (10,48m)
1:51:58  - TYC 5812-00454-1 (10,76m)
1:55:00 – рядом с TYC 5813-00343-1 (9,87m)
В 1:59:08 было еще одно точное соединение со звездой, но, к сожалению, я не сохранил аудиозапись. Увы.
 Позже сведу координаты в табличку и выложу.
Что касается блеска и цвета – в этот раз я более внимательно отнесся к этим параметрам. Цвет. Остаюсь при своем мнении, точнее я просто не вижу оттенка.
Яркость. Тут конечно есть кое что. Во-первых мне вновь показалась что он временами изменяет яркость – совсем на немного, совсем чуть-чуть, но все же несколько раз я заметил периодичность примерно в секунду. Сам я склонен считать что это из-за атмосферы (наблюдал в сторону пары улиц, линия наблюдений проходила над крышами одноэтажных домов). Так что спишем это на искажения. Во-вторых, в отличие от предыдущего наблюдения мне он показался более слабым. Совсем не много слабее. Когда он проходил мимо одной из звезд, я смотрел в окуляр и оценил их одинаковой яркости, но когда проверил по Cartes получил значение 8,2m. К сожалению не записал на диктофон обозначение той звезды.

[...а с платформы говорят:]

Значит все-таки белый... Интересно.

[krypton]

 А в зональном каталоге (с показателями цвета) subj не проявляется?

[...а с платформы говорят:]

96118 точно нет - его позже запустили. Магнум сейчас гляну...