Мониторинг метеорных событий телевизионным методом

• Автор: Леонов, Владислав Александрович
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление.

Введение
Глава 1. Современное состояние метеорной астрономии
1.1 Метеорные тела как миг рирующие объекты Солнечной системы. Сильные и слабые потоки. Спорадические метеоры. Характеристики. Метеоры из космического мусора
1.2 Основные задачи современной метеорной астрономии
1.3 Методы наблюдения метеоров и краткий обзор результатов, полученных разными методами
1.4 Координация деятельности метеорных групп на примере Международной метеорной организации
1.5 Определение радиантов. Каталоги метеорных потоков
1.6 Глобальный приток метеорного вещества и его определение из наблюдений
1.7 Распределение метеоров по яркости и распределение метеороидов по массам
1.8 Воздействие негравитационных эффектов на метеорные частицы. Определение возраста метеорных потоков и возможные родительские тела
Глава 2. Телевизионная техника для наблюдений метеоров
2.1 Принципы построения телевизионной системы для наблюдений метеоров
2.2 Полуавтоматические установки для проведения метеорного мониторинга и базисных наблюдений
2.3 Телевизионные системы с высокой проницающей силой
2.4 Оптимизация параметров наблюдательной техники для метеорного мониторинга
2.5 Экспериментальное определение характеристик телевизионных камер
Глава 3. Методика обработки метеорных регистраций и основные результаты
исследований
3.1 Концепция Банка данных телевизионных наблюдений метеоров
3.2 Верифицированный каталог метеорных потоков и распределение метеоров по потокам
3.3 Результаты телевизионного мониторинга метеоров на ст. Архыз (Космотэн)
3.4 Распределение метеоров по яркости на основе полученных данных
3.5 Оценка притока метеорного вещества на Землю
3.6 Проблемы исследования торможения метеоров в атмосфере
3.7 Вычисление параметров движения метеора геометрическим методом
3.8 Обработка телевизионных наблюдений и программное обеспечение для ее
автоматизации
Глава 4. Космический мусор как метеорные тела
4.1 Исследование событий, вызванных сгоранием элементов космического мусора в земной атмосфере
4.2 Анализ массива наблюдений 2006 г. на предмет наличия элементов
космического мусора
Заключение
Литература
Приложение 1. Таблицы
Приложение 2. Сокращения
Введение.

Общая характеристика работы.
Метеоры как астрономическое явление изучаются примерно с начала XVII века. До этого бытовало мнение, основанное на авторитете Аристотеля о том, что метеоры — чисто атмосферное явление, происходящее от «воспламенения земных испарений». Только обнаружение метеоритов, упавших с неба на глазах очевидцев, заставило научную общественность признать, что в космосе помимо звезд и планет существуют и другие тела.
Сейчас твердо установлено, что метеоры представляют собой световые явления, сопровождающие процесс столкновения космических частиц небольшого размера с атмосферой нашей планеты. Главная трудность научного исследования метеоров (по крайней мере, в видимом диапазоне) заключается в относительной редкости этих явлений - обычно в течение ночи наблюдается от нескольких единиц до нескольких десятков метеоров, а также очень малая яркость и краткость явления. При этом наблюдатель не знает, в какой момент времени и в каком участке неба вспыхнет очередной метеор. В течение трех столетий единственным методом регистрации метеоров были визуальные наблюдения, и только в XX веке на смену им пришли сначала фотографические, затем радиолокационные, а в последние два десятилетия - телевизионные методы.
Визуальные наблюдения отягощены субъективными факторами, а яркость уверенно замечаемых глазом метеоров ограничивается +4т. С уменьшением яркости человеческий глаз замечает все меньшую часть метеоров даже в узкой области наблюдения, и предел возможности визуальных методов не превышает +6”. Методы радиолокации позволяют не только регистрировать метеоры до +16, но и производить наблюдения при любых погодных условиях. Однако разрешающая способность локаторов и точность угломерных измерений весьма низкие. Фотографические наблюдения носят объективный характер, но чувствительность фотоматериалов до заката астрофотографии не позволила регистрировать метеоры слабее +Зт.

Наиболее объективный, на наш взгляд, анализ притока вещества и его оценка, связанная с распределением орбит метеорных тел в зависимости от их происхождения в достаточно широком диапазоне масс (10'И<М<102 г) представлены в работах [19, 35]. Зависимость интегральной плотности потока метеорных тел в этом диапазоне описывается следующими формулами:
^ N = -14,5-1,2518 М (для масс диапазона 10'6<М<102 г),
N = -9,8-0,5518 М (для масс диапазона 10'ПЙМ<10"7 г), где Мвыражено в граммах, IV- в м2-с ' (2л стер.)'1.
Модель средней плотности потока метеорных тел, описываемая этими формулами, дает оценку суммарного притока в интервале масс 10"И<М<104 г равную, примерно 1,5-104 т/год (отсутствие частиц в диапазоне масс 10"п-г10'15 г связано с эффектом Пойнтинга-Робертсона [77]). Однако погрешность этой оценки, указываемая автором работы [35], достигает множителя 3 в обе стороны, при этом, согласно [19], средний уровень притока во время действия крупных метеорных потоков может возрастать на 2-3 порядка в течение не более 1 ч.
Необходимо отметить, что все рассмотренные подходы обладают спецификой, которую нельзя упускать из виду при сопоставлении полученных с их помощью результатов. Визуальные (и, тем более, фотографические) наблюдения метеоров относятся к частицам массой от 10'4 г и выше; радиолокационные наблюдения в основной массе относятся к частицам меньших масс (недоступных для оптических регистраций). Данные с ударных датчиков на высотных ракетах и космических аппаратах связаны с самой мелкой составляющей метеороидов - 10'9 г и менее, которая, к тому же, не фиксируется по направлению прихода. Что касается использования в оценках притока метеорного вещества данных о темпе болидных явлений и ударов метеороидов по лунной поверхности, то эти данные относятся к самым крупным элементам метеорных потоков, для которых характерна высокая наблюдательная селекция. Лунные кратеры, имеющие возраст -4,5 млрд. лет, хотя и дают основание оценить ударную нагрузку на лунную поверхность, но при оценке современного притока метеорного вещества на Землю могут приниматься во внимание в очень косвенной степени. На рис. 1.6.1 показано распределение притока в течение года по данным разных авторов [62], из которого видно, что как сами оценки, так и их