Лазерно-локаційні спостереження та фотометрія ШСЗ (104 – Фізика та астрономія)
Тип: На вибір студента
Кафедра: астрофізики
Навчальний план
Семестр | Кредити | Звітність |
11 | 3 | Залік |
Лекції
Семестр | К-сть годин | Лектор | Група(и) |
11 | 16 | ст. наук. співробітник Мелех Б. Я. | ФзФм-21, ФзФм-22 |
Опис навчальної дисципліни
Курс покликаний викласти студентам основи проведення лазерно-локаційних та фотометричних спостережень штучних супутників Землі (далі — ШСЗ, або супутники). Такі дані є важливими для уточнення їх орбітальних елементів та форми, а також для дослідження геодезичних задач та гравітаційного поля Землі і тестування основ загальної теорії відносності.
У програмі курсу передбачено вивчення структури станцій для лазерної локації супутників (далі — станцій ЛЛС) для локації ШСЗ та принципів їх роботи, а також методів фотометрії ШСЗ, що передбачає детальний огляд апаратної частини для здійснення відповідних астрономічних спостережень на прикладі ЛЛС та фотометрів Астрономічної обсерваторії (АО) Львівського національного університету імені Івана Франка (далі — Університет). Магістри, які вивчали даний курс, можуть після отримання диплому магістра приступити до роботи на станціях ЛЛС та фотометрах АО Університету, а також інших астрономічних установ в Україні та в світі. Тому вивчення цього курсу є надзвичайно корисним для працевлаштування магістрів спеціальності 104 «Фізика та астрономія», які хочуть продовжити свою роботу в астрономічних обсерваторіях та інших установах, діяльність яких пов’язанае із спостереженнями.
Головна мета курсу :
-
- Дати студентам огляд основних задач Міжнародного сервісу CDDIS (The Crustal Dynamics Data Information System: https://cddis.nasa.gov/About/Background.html) на прикладі роботи мережі станцій ЛЛС ILRS (International Laser Ranging Service).
-
- Огляд супутників, які мають кутикові відбивачі.
-
- Описати типи станцій ЛЛС.
-
- Описати структуру та принципи роботи станцій ЛЛС АО Університету в смт. Брюховичі.
-
- Дати студентам огляд основних задач фотометрії ШСЗ.
-
- Описати сучасне апаратне забезпечення астрономічних обсерваторій для фотометрії ШСЗ.
-
- Описати структуру та принципи роботи апаратного забезпечення для фотометрії ШСЗ в АО Університету.
-
- Підготувати майбутніх магістрів до роботи на станціях ЛЛС та фотометрах астрономічних наукових установ.
Основні цілі курсу:
-
- Навчити студентів розуміти роль лазерної локації у фізичних та геодезичних задачах.
- Навчити студентів розуміти роль фотометрії ШСЗ у комплексному вивченні цих об’єктів.
- Навчити студентів розуміння принципів роботи станцій ЛЛС різних типів.
- Описати студентам структуру станцій ЛЛС АО Університету, а також викласти алгоритми первинної обробки результатів лазерної локації ШСЗ.
- Навчити студентів розуміння принципів фотометричних спостережень ШСЗ.
- Описати студентам астрономічне обладнання для фотометричних спостережень ШСЗ, яке використовується в АО Університету, а також викласти алгоритми первинної обробки результатів фотометрії ШСЗ та аналізу кривих їх блиску.
Рекомендована література
Базова:
-
- Проведення лазерної локації супутників на станції “Львів-1831”. Методичний посібник / [уклад. Апуневич С.В. Благодир Я.Т. Білінський А.І.] – Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2008. – 50с.
- Техніка безпеки при роботі з лазерами. Методичні вказівки для студентів фізичного факультету / МОНУ ЛНУ ім. Івана Франка [уклад. ДовгийЯ.О., Маньковська І.Г.,Тернавський В.В., Тернавська С.В.(Апуневич С.В.)] – Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2003. – 36с.
- Гофманн-Велленгоф Б., Леґат К., Візер М. Навігація. Основи визначення місцеположення та скеровування (Переклад українською мовою: С.Є.Апуневич, С.В. Апуневич. Науковий редактор перекладу: академік НАНУ Я.С.Яцків), 18.02.2008 – Львів: ЛНУ ім. І.Франка.
- Дума Д.П. Загальна астрометрія: навчальний посібник. К.: Наукова думка, 2007.
- Астрономічний енциклопедичний словник / За заг. ред. І.А.Климишина таА.О.Корсунь. – Львів: ЛНУ-ГАО НАНУ, 2003.
- International Laser Ranging Service (ILRS) 2009-2010 Report Edited by C. Noll and M. Pearlman. https://ilrs.gsfc.nasa.gov/about/reports/annualrpts/ilrsreport_2009.html
- International Laser Ranging Service (ILRS) 2016-2019 Report Edited by C. Noll and M. Pearlman. https://ilrs.gsfc.nasa.gov/about/reports/annualrpts/ilrsreport_2016.html
Допоміжна:
-
- Ludwig Combrinck: “A Comparison of General Relativity Theory Evaluations using VLBI and SLR: Will GGOS Improve These Results?”, IVS 2012 General Meeting Proceedings, p.357–361.
- Marini J.W. and Murray C.W. «Correction of laser range tracking data for atmospheric refraction at elevations above 10 degrees» // NASA-TM-X-70555, Coddard Space Flight Center, Greenbelt, Md, 1973.
- D. Kucharski et al. «Photon Pressure Force on Space Debris TOPEX/Poseidon Measured by Satellite Laser Ranging» // Earth and Space Science, Vol. 4, Issue 10, October 2018. https://doi.org/10.1002/2017EA000329
- Kamil Kazmierski, Krzysztof Sośnica, Tomasz Hadas «Quality assessment of multi‑GNSS orbits and clocks for real‑time precise point positioning» // Vol.:(0123456789)1 3GPS Solut (2018) 22:11 https://doi.org/10.1007/s10291-017-0678-6
- Emmons, Richard H. ; Rogers, Clarence L., Jr. ; Preski, Raymond J. «Photometric observations of artificial satellites for determining optical and physical characteristics 1.» // Astronomical Journal, Vol. 72, p. 939 (1967) https://doi.org/10.1086/110365
- Zhao Xiao-Fen, Zhang Hui-Yan, Yu Yong, Mao Yin-Dun «Multicolor photometry of geosynchronous satellites and applicationon feature recognition» // Advances in Space Research 58(11) https://doi.org/10.1016/j.asr.2016.09.020
- Daniel O. Fulcoly, Katharine I. Kalamaroff, and Francis K. Chun «Determining Basic Satellite Shape from Photometric Light Curves» // JOURNAL OF SPACECRAFT AND ROCKETS, Vol. 49, No. 1, January–February 2012. https://doi.org/10.2514/1.A32002
- Pavenis A. SLR telescope support software. Astronomical Observatory University of Latvia, Sep. 1997.-79 p.
- DegnanJ.J. Milimeter Accuracy Satellite LaserRanging // Geodynamics Series V.25 // Contributions of Space Geodesy to Geodynamics: Technology, 1993.-P.133-162.
- Michael R. Pearlman, Carey E. Noll, Erricos C. Pavlis, Frank G. Lemoine, Ludwig Combrink, John J. Degnan, Georg Kirchner, Ulrich Schreiber “The ILRS: approaching 20 years and planning for the future” // Journal of Geodesy https://doi.org/10.1007/s00190-019-01241-1
- Krzysztof Sośnica, Adrian Jäggi, Daniela Thaller, Gerhard Beutler, Rolf Dach “Contribution of Starlette, Stella, and AJISAI to the SLR-derived global reference frame” // J Geod (2014) 88:789–804 https://doi.org/10.1007/s00190-014-0722-z
- Hattori, A., Otsubo, T. “Time-varying solar radiation pressure on Ajisai in comparison with LAGEOS satellites”, Advances in Space Research (2018), doi: https://doi.org/10.1016/j.asr.2018.08.010
- M. Pearlman, D. Arnold, M. Davis, F. Barlier, R. Biancale, V. Vasiliev, I. Ciufolini, A. Paolozzi, E. C. Pavlis, K. Sośnica, M. Bloßfeld “Laser geodetic satellites: a high‐accuracy scientific tool” // Journal of Geodesy (2019) 93:2181–2194 https://doi.org/10.1007/s00190-019-01228-y
- R. Zajdel, K. Sośnica, M. Drożdżewski, G. Bury, D. Strugarek “Impact of network constraining on the terrestrial reference frame realization based on SLR observations to LAGEOS” // Journal of Geodesy (2019) 93:2293–2313 https://doi.org/10.1007/s00190-019-01307-0
- G.M.Appleby “Directional and photometric observations of artificial earth satellites using the U.K. satellite laser ranging system” // Planetary and Space Science, Volume 38, Issue 4, April 1990, Pages 471-481. https://doi.org/10.1016/0032-0633(90)90140-L
- B. De Pontieu “Database of photometric periods of artificial satellites” // Advances in Space Research Volume 19, Issue 2, 1997, Pages 229-232. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(97)00005-7
Інформаційні ресурси:
1. https://ilrs.gsfc.nasa.gov/
2. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19740007037/downloads/19740007037.pdf
3. http://ivscc.gsfc.nasa.gov/publications/gm2012/combrinck.pdf
4. https://astro.lnu.edu.ua/structure/department-of-astronomy/
5. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/2017EA000329