Борис Шустов - Астероидно-кометная опасность - вчера, сегодня, завтра

Многие страны мира, имеющие достаточный научный и экономический потенциал, занимаются созданием национальных служб обнаружения АСЗ либо входят в состав международных служб (США, Англия, Австралия, Япония, Франция, Германия, Китай, Италия). Основные усилия этих стран на современном этапе направлены на создание наземной службы обнаружения. Требования к телескопам и системам обработки для таких наземных пунктов можно сформулировать следующим образом.

Для того чтобы производительность инструмента была достаточно высокой, т. е. была возможность в обозримые сроки обнаружить или обеспечить сопровождение большинства АСЗ, несущих угрозу серьезных катастроф, необходимо обеспечить такой режим работы специализированного телескопа, чтобы площадь сканируемого им неба была максимально возможной. По этому показателю до недавнего времени вне конкуренции была астрофотография. Широкоугольный астрограф способен на одном кадре фиксировать область неба площадью до тысячи квадратных градусов. Однако такие инструменты ни по проницающей способности, ни по оперативности обработки полученной информации не могут удовлетворять современным требованиям, какие бы технические ухищрения при этом ни применялись. Так, например, 46-см телескоп системы Шмидта Паломарской обсерватории имеет поле зрения 56 квадратных градусов. При сканировании 80–100 тыс. квадратных градусов за год количество обнаруженных АСЗ могло достигать всего 20! Это количество может быть обнаружено за месяц наблюдений на такой обсерватории, как LINEAR.

Самым оптимальным приемником излучения на сегодняшний день по проницающей способности и возможности оперативной обработки информации, стабильности и надежности работы является камера на основе матричного приемника с зарядовой связью — ПЗС-камера. Современные ПЗС-матрицы обладают квантовой эффективностью, достигающей 80 %, что позволяет при временах накопления порядка минуты и максимально возможном охлаждении получать изображения точечных источников до 24 звездной величины на телескопе с диаметром зеркала 2 м. К сожалению, современные ПЗС-матрицы, как правило, имеют недостаточные размеры для обеспечения необходимых полей зрения. Самое большое поле зрения для известных оптических инструментов, задействованных в обнаружении потенциально опасных небесных тел, не превышает нескольких квадратных градусов (максимальное поле зрения у LONEOS — около 10 квадратных градусов). Однако существуют отработанные технологии сканирования неба, которые позволяют в течение месяца обнаруживать порядка 150 000 астероидов (новых, ранее неизвестных, среди них может быть около нескольких десятков). С другой стороны, уже отработаны технологии изготовления склеек (мозаик) из нескольких ПЗС-матриц с единой светочувствительной поверхностью, площадь которой может достигать десятков сантиметров. Такие приемники позволяют сканировать максимально возможные области неба с минимальными временными потерями. Очевидно, что достижение такого результата может быть обеспечено только при использовании современных компьютеров (количество информации, получаемой за ночь, может достигать терабайтов), оснащенных хорошо отработанным программным обеспечением, дающим результаты в унифицированном формате (например, формате Центра малых планет), что позволит непосредственно и немедленно использовать их для анализа. Оперативность обработки данных должна позволять получать предварительные результаты об обнаруженных объектах во время наблюдений и окончательный результат — к началу следующей наблюдательной ночи.

Еще одним требованием к инструменту является выбор места для его установки. Это место должно обеспечивать большое количество ясного времени для проведения наблюдений и хорошие параметры астроклимата для обеспечения высокой проницающей способности инструмента и точности измерения координат и блеска. Пункт наблюдений должен обладать достаточной инфраструктурой и оперативной связью. Эксплуатация инструмента не должна быть ограничена общей политической или правовой нестабильностью в регионе.

Многие аспекты космической деятельности находятся под международным контролем, тем не менее, наличие национальных средств является необходимым условием, позволяющим определять достоверность публикуемых данных и оценивать текущие, недекларируемые изменения состояния космической обстановки. Использование национальных средств позволяет ограничить стремление отдельных государств к получению односторонних преимуществ за счет развития и применения своих собственных средств.