Хвани астероид Един проект за небесно тяло, което би могло да стане обект на космическа мисия в близкото бъдеще. . . Кой, защо и как ще разберете сега от: Екип ученици “Ловци на астероиди”: Иван Попов – 10 клас Петър Даскалов – 10 клас Александър Иванов – 11 клас Ръководител: Веселка Радева Астрономическа обсерватория и планетариум “Николай Коперник”, Варна
Въведение Астероидите са едни от най-интересните, все още слабо изучени тела в нашия голям дом - Слънчевата система. Фиг. 1. Екипът на проекта и фотоколаж на астероида Ерос Проектът „Хвани астероид” е нашия поглед към един въглероден астероид. Представяме ви нашите телескопични наблюдения на този обект и резултатите ни от обработените изображения .
Въведение Ние проследихме движението на този астероид в продължение на една нощ, като измерихме неговите екваториални координати. Тези данни изпратихме в Центъра за малки планети в Харвард, където се събират астрометричните наблюдения за астероидите. Фиг. 2. Екипът на проекта и участниците в Лятната астро-школа в НАО-Рожен Измервайки промяната на блясъка на астероида, ние определихме, че неговата важната физическа характеристика периода на въртене около остта е 2. 7072 часа.
1. Астероидите-малките тела в Слънчевата система 2. Избор на астероид 3. Наблюдения на астероида 4. Определяне на екваториалните координати 5. Определяне на ротационния период 6. Анализ на резултатите 7. Космическа мисия до астероида
Астероидите-малките тела в Слънчевата система • Вид: малки обекти с твърда повърхност • Разположение: предимно в пояса между Марс и Юпитер • Динамика: обикалят по елипси около Слънцето • Природа: въглеродни, силикатни, метални • Брой: до декември 2012 г. – 347 481 астероида, от тях над 16 000 с уточнени орбити и имена Фиг. 3. Астероиди - галерия.
Екваториална координатна система Астрометричните наблюдения се правят с цел да се определят екваториалните координати (ректасцензия и деклинация) на астероидите. Фиг. 4. Екваториалните координати – обозначение върху небесната сфера.
Орбитни елементи Астрометричните наблюдения, при които се изчисляват екваториалните координати на астероидите и кометите имат за цел да определят техните орбити. Орбитните елементи са: дължина на голямата полуос на елипсата, перихелийно разстояние, ексенцитрицитет на орбитата, наклон на орбитата, дължина на възходящия възел, аргумент на перихелия, период на обикаляне на тялото около Слънцето, момент на перихелия, аномалия, разстояние в афелия. Фиг. 5. Орбитни елементи.
Физични характеристики Абсолютна звездна величина Размери Маса Плътност Геометрично албедо Температура Ротационен период Фиг. 6. Астероиди - галерия.
Класификация на астероидите Два вида класификации: на астронома Толен (на базата на фотометрични наблюдения) спектралната таксономична класификация SMASSII • К-клас астероиди — предимно въглеродни, 75% от всички известни. • С-клас астероиди — предимно силикатни, 17% от всички известни. • М-клас астероиди — метални, по-голямата част от останалите.
Космически мисии до астероиди • Galileo: 243 Ида • NEAR Shoemaker(Near Earth Asteroid Rendezvous) – 253 Матилда и 433 Ерос • Deep Space 1: 9969 Браиле • Cassini: 2685 Мазурски • Muses-C: 1998 SF 36 • Rozetta&: 140 Siva и до 479 Otawara Фиг. 7. Космически мисии до астероиди
Избор на астероид Критерии: а) Химичен състав: представител на въглеродната група. б) Орбиталното движение на астероида: представител на вътрешната част от основния астероиден пояс (по-близката до Марс). в) Космически мисии до астероиди. Въглеродните астероиди са чест обект на космически изследване поради това, че те са богати на полезни за промишленността елементи и съединения. г) Видимост на астероида: важно беше освен това да изберем астероид, който да се вижда в периода на провеждане на лятната астрономическа наблюдателна школа.
4844 Matsuyama (1991 BA 2) Астероидът е открит на 23. 01. 1991 година от астрономите Сейжи Уеда и Хироши Канеда Орбитните елементи Фиг. 8. Орбитните елементи на астероида 4844
Орбитна диаграма за датата на наблюдението на астероида Фиг. 9. Орбитна диаграма на астероида за датата на наблюдението
Физическите параметри на астероида 4844 Matsuyama Фиг. 10. Физическите параметри на астероида: абсолютна звездна величина, ротационен период и класификация Фиг. 11. Шмит-телескопа на НАО-Рожен, с който направихме наблюденията на астероида 4844
Наблюдения на астероида 4844 Matsuyama Лятната астрономическа наблюдателна школа от 1 до 10 юли 2012 година в НАО-Рожен Фиг. 12. НАблюдения на астероида с 50/70 Шмит телескопа на НАО-Рожен
Наблюденията на астероида 4844 Матсуяма проведохме с 50/70 см Шмит телескоп на Националната астрономическа обсерватория „Рожен” Фиг. 13. Схема на Шмит-телескопа, с който проведохме наблюденията на астероида
ССД наблюдения на астероида 4844 Матсуяма Фиг. 14. Изображения на полето, в което е астероида, направени през 30 минути.
Определяне на екваториалните координати ректасцензия и деклинация Фигура 15. Процедурата за определяне на екваториалните координати на астероида за всяко от 96 -те изображения от програмата АСТРОМЕТРИКА
Нашият отчет с резултатите от измерванията на положенията на астероида 4844 беше изпратен в базата данни на Центъра за малки планети в Харвард. Нашите измервания станаха част от базата данни за астероида 4844 с помощта на която ще се определят още по-точно орбитните елементи и евентуални промени в движението на астероида под въздействие на другите астероида в Главния астероиден пояс. Фигура 16. Отчет с измерените екваториални координати на астероида в изображенията, получени с Шмит-телескопа
Определяне на ротационния период на астероида Фиг. 17. Площадката с астероида и звездите за сравнение
Фигура 18. Фотометрия на астероида 4844 Матсуяма: сравняване на яркостта на астероида с яркостта на петте стандартни звезди
Фигура 19. Графично представяне на фотометричния файл на астероида 4844 Матсуяма
На базата на фотометричния файл ние изчислихме, че периодът на въртене на астероида е P=0. 112801 дена, което е равно на 2. 7072 часа. Фигура 20. Наблюдателната крива на блясъка на астероида, фазираната крива на блясъка и изчисленият период на въртене
Анализ на резултатите 1. Измерени екваториалните координати на астероида 2. Определен период на въртене около остта Нашият екип: 2. 7072 часа Астрономът Беренд: 2. 7232 часа Разликата от 5. 76 секунди е много малка и може да се обясни с много леко забавяне на въртенето поради възможни гравитационни смущения от преминаване до по-големи астероиди или поради ефекта на Ярковски. Фигура 21. Илюстрация на ефекта на Ярковски
Космическа мисия да астероида Основна цел: детайлно проучване на движението, повърхността и състава на астероида 4844 Матсуяма. Важна цел на космическата мисия до астероида е изследване на химичния състав на астероида 4844 Матсуяма: съдържание на минерали, органични съединения, вода и други. Друга цел на мисията е подробното картографиране на астероида: да се получи информация за тесктурата, химията и спектралните характеристики на реголита на всички малки и големи образувания на астероида.
Планиране на мисията Изстрелване на космическия апарат: Фигура 22. Орбитна диаграма на астероида за времето на изстрелването на космическата сонда към астероида
Достигане до астероида за 3 години! Изследване на астероида – 12 месеца! Отпътуване за Земята с проба от астероида! Фигура 23. Орбитна диаграма на астероида при насочването на сондата към Земята
Заключение Ние смятаме, че успяхме да хванем нашия обект: първо в големия Шмит телескоп и след това чрез една бъдеща космическа мисия до него. На базата на знанията ни за този астероид ние симулирахме неговото движение във времето за да изберем най-подходящото време за изстрелването на космическа сонда до него. Ние планирахме тази космическа мисия така, че да можем възможно най-скоро да сме изследвали детайлно неговата повърхност, размери, състав. С тази космическа мисия ще се подготвим за едно бъдещо използване на ресурсите от Фигура 24. Екипът на проекта обработва нашия обект. наблюденията
Благодарност: Изказваме нашата благодарност към доц. д-р Таню Бонев, Директор на ИА с НАО, на астрономите от Националната астрономическа обсерватория „Рожен” Динко Димитров, Пенчо Маркишки, д-р Галин Борисов, Андон Костов, на студентите по астрофизика от Университета в Единбург Вергил Йотов и Деница Съйнова, за предоставената възможност да работим с наблюдателната апаратура на Обсерваторията, за съветите, дискусиите, разговорите – за това, че ни показаха колко интересна и вълнуваща е работата на астрономите! Благодарим на проф. Кюркчиева от Астрономическия център на Шуменския университет, за предоставените лицензирани професионални компютърни програми ASTROMETRIKA и Ma. XIm. DL и за подкрепата при подготовката на проекта ни.
Литература 1. Asteroids: Formation, Discovery and Exploration, http: //www. space. com/51 -asteroids-formation-discovery-and exploration. html 2. Minor Planet Names, http: //www. ipa. nw. ru/PAGE/DEPFUND/LSBSS/englenam. htm 3. Minor Planet Names: Alphabetical List http: //www. minorplanetcenter. org/iau/lists/MPNames. html 4. JPL Small-Body Database Browser - 4844 Matsuyama (1991 BA 2), http: //ssd. jpl. nasa. gov/sbdb. cgi? sstr=4844+Matsuyama 5. Tholen, D. J. , Asteroid taxonomic classifications. In Asteroids II (R. P. Binzel, T. Gehrels, and M. S. Matthews, Eds), pp. 1139 -1150. Univ. of Arizona Press, Tucson, 1989. 6. Bus, S. J. , Vilas, F. and Barucc, M. A. , Visible-wavelength spectroscopy of asteroids in Asteroids III, pp. 169, University of Arizona Press, 2002. 7. Национална олимпиада по астрономия, Екваториални координати, http: //astro-olymp. org/9. html 1. 8. Raab, H. , Astrometrica – Shareware for research grade CCd Astrometry 2. http: //www. astrometrica. at/ 3. 9. Max. Im DL : The Gold Standard, www. cyanogen. com 4. 10. ESA, Past missions to the asteroids, 5. http: //www. esa. int/Our_Activities/Technology/NEO/Past_missions 6. 11. National astronomical observatory, Rozhen, Bulgaria, 7. http: //nao-rozhen. org/index_bg. htm 8. 12. 50/70 Schmidt telescope, 9. http: //nao-rozhen. org/telescopes/fr 17. htm 10. 13. Minor Planet & Comet Ephemeris Service 11. http: //www. minorplanetcenter. net/iau/MPEph. html 12. 14. Behrend, R. , Asteroids and comets rotation curves, Ch. R, 13. http: //obswww. unige. ch/~behrend/page 5 cou. html#004844 14. 15. What is the Yarkovski effect? 15. http: //osiris-rex. lpl. arizona. edu/? q=faq#t 2 n 68
Благодарим ви за вниманието! За контакти: Екип: Иван Попов, ivanpopov_96@abv. bg Петър Даскалов, pepo. daskalov@gmail. com Александър Иванов, alexander. ivanov 0711@gmail. com Ръководител: Веселка Радева, veselka. radeva@gmail. com Астрономическа обсерватория и планетариум, Варна
Скачать презентацию Хвани астероид Един проект за небесно тяло което
82c10fff084a4b27752c651c3874d22a.ppt