Возврат на главную страницу

Пулковская страница ОСЗ

Официальный сайт Главной(Пулковской) астрономической обсерватории

Главная (Пулковcкая) Астрономическая Обсерватория
Российской Академии наук, Санкт-Петербург, Россия

 

Общие сведенияОбщие сведения

НаблюденияНаблюдения

Покрытия звезд астероидамиПокрытия звезд астероидами

Эфемеридная поддержкаЭфемеридная поддержка

Видимые тесные сближения со звездамиВидимые тесные сближения со звездами

Оценка точности наблюденийОценка точности наблюдений

 

 

 

Что такое ОСЗ?
Какова опасность от столкновения Земли с крупным небесным объектом?
Как называют астероиды и кометы?
Элементы орбиты.
Определение и улучшение орбит.
Абсолютная звездная величина.
Соотношение между абсолютной звездной величиной H и диаметром D астероида.
Форма астероида.
Что такое семейства Aten, Apollo, Amor?
Что такое PHA?
Сколько АСЗ обнаружено к настоящему времени?
Откуда происходят АСЗ?
О резонансах в Солнечной системе.
Реальные тесные сближения объектов с Землей.
Насколько точно можно предсказать заранее опасные сближения ОСЗ с Землей?
Туринская и Палермская шкалы.
Цель программы NASA по открытию АСЗ.
О наблюдениях ОСЗ.
Кто и как занимается изучением ОСЗ?
Открытие ОСЗ.
Сопровождение ОСЗ.
Пулковские работы.

Что такое ОСЗ?
Объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ, английская аббревиатура NEO - Near Earth Objects) - это астероиды и кометы которые при движении по своим орбитам могут пройти на близком расстоянии от Земли. Такие тесные сближения представляют потенциальную опасность для мировой цивилизации, так как вероятность столкновения ОСЗ с Землей не является нулевой. Здесь мы имеем дело с большой, важной и трудной задачей, требующей привлечения усилий специалистов многих направлений. За последние годы вообще возрос интерес к исследованию астероидов и комет, которое может дать ответы на многие вопросы, касающиеся происхождения и эволюции Солнечной системы. Однако задача изучения ОСЗ имеет еще одну особенность, о которой никогда нельзя забывать: хотя вероятность столкновения достаточно крупного тела с Землей очень мала, последствия такого события губительны для всей земной цивилизации . Поэтому проблема, помимо чисто научного, имеет очень важное прикладное значение. Необходима интернациональная служба для проведения интенсивных регулярных наблюдений ОСЗ и их анализа, с тем, чтобы обнаруживать все опасные объекты и следить за ними. И такая служба уже создана и развивается.

Какова опасность от столкновения Земли с крупным небесным объектом?
Ежедневно многие тонны космического вещества в виде метеороидов (мелких каменных и/или металлических тел) и пылевых частиц бомбардируют Землю. Эти тела большей частью сгорают в атмосфере. Если такое явление наблюдается, то оно называется метеором. Лишь очень немногие объекты более массивны, и их фрагменты достигают Земли. В этом случае их называют уже метеоритами. Существуют обширные коллекции метеоритов. На основе лабораторного изучения их физико-химических свойств можно делать некоторые выводы и о свойствах более крупных тел Солнечной системы. Астероиды размером в несколько метров способны на локальные разрушения и катастрофы. Для астероидов в десятки и сотни метров масштаб разрушений имеет уже региональный характер. Астероиды размером в километр и более способны уничтожить большую часть биосферы, включая все человечество. Глобальная катастрофа обусловлена дополняющими друг друга факторами, среди которых землетрясения и цунами, пожары, кислотные дожди, блокировка солнечного света и пр. Считается, что именно от столкновения с Землей километрового астероида 65 млн. лет назад вымерли наиболее крупные представители земной фауны - динозавры. Считается также, что такие события могут случаться раз в несколько сот тысяч лет. Однако, следует признать, что все эти оценки приблизительны. По этой ли причине, или по какой-либо другой исчезли динозавры, такова вероятность подобных событий или несколько иная - здесь еще можно дискутировать. Несомненно одно - глобальные последствия такого события представляют угрозу для всего человечества.

Как называют астероиды и кометы?
Результаты наблюдений астероидов и комет посылаются в Minor Planet Center (MPC, http://www.harvard.edu/, руководитель - доктор B.Marsden), который ведет огромную работу по сбору, контролю и обработке наблюдений, по распространению астрономической информации. Как только обнаруживается новый астероид, в MPC ему присваивается предварительное обозначение, которое состоит из номера года и буквенно-цифровой комбинации. В последнюю входят обязательно две буквы и чаще всего от одной до трех цифр. Первая буква идентифицирует в алфавитном порядке (кроме зарезервированных "I" и "Z") соответствующую половину месяца открытия, вторая буква указывает на то, каким по порядку в отмеченном интервале был открыт этот объект. Здесь буква "Z" уже не исключается. Если за полмесяца открывается более 25 новых астероидов, то вторая буква вновь проходит тот же диапазон значений, но с прибавлением индекса 1, если более 50 объектов - то с прибавлением индекса 2 и так далее. Примеры: 2002 MN - вторая половина июня, 1996 JA1 - первая половина мая, 1994 WR12 - вторая половина ноября, 2000 SG344 - вторая половина сентября. Чаще, особенно в символьных файлах, используют не нижний индекс, а просто цифру. Иногда выясняется, что объект, получивший недавно предварительное обозначение, совпадает с уже открытым несколькими годами ранее и обозначенным по-другому. В этом случае фиксируются цепочки предварительных обозначений, а в текущей работе остается обычно последнее из них по времени. Если учесть, что число открытых астероидов превысило 400 тысяч, то ясно, как важно правильно называть объект. Часто используется сокращенная семизначная запись предварительных обозначений, где на буквы заменяются первые две цифры года (19 - J, 20 - K) и первые две цифры трехзначного числа (по правилу: 10 - A, 11 - B, ..., 35 - Z), которое в упакованном виде помещается между двумя буквами. Те же предварительные обозначения в сокращенной записи будут иметь вид: K02M00N, J96J01A, J94W12R, K00SY4G. Некоторые нестандартные предварительные обозначения указывают на то, что объекты были открыты в рамках наблюдений по программе отдельных обозрений, например: 6344 P-L (Palomar-Leiden), 5036 T-3 (обозрение троянцев). Если орбита объекта становится известной достаточно хорошо, ему присваивается постоянный номер. Таких нумерованных астероидов сейчас насчитывается более 300 тысяч. Наконец, каждый нумерованный астероид по определенным правилам может получить имя собственное, которое, как и предварительное обозначение, указывается вместе с номером в скобках или чаще без них, например: (1) Ceres или 1 Ceres, 4581 Asclepius, 27002 1998 DV9. Весь мир использует английские имена, поэтому пользоваться русскими эквивалентами в печатной и электронной формах особого смысла нет, тем более, что в ряде случаев, это представляет собой непростую филологическую задачу.

Кометы обозначаются иначе. Если имя кометы содержит символы "P/", значит, комета периодическая. Если этим символам предшествует номер, то комета наблюдалась в нескольких появлениях, и орбита ее хорошо известна. Число таких нумерованных объектов более 200, и в их обозначения включены имена первооткрывателей, например: 2P/Encke, 124P/Mrkos. У прочих комет упомянутым именам предшествуют общепринятые предварительные обозначения - год открытия, буква, указывающая на половину месяца, и порядковый номер, например: P/1986 A1 (Shoemaker 3). Если вместо символа "P" присутствует символ "D", то комета считается прекратившей свое существование. Если используется символ "C", например, C/2001 RX14 (LINEAR), то это означает, что комета непериодическая, точнее, период у нее настолько велик, что наблюдалась она только в одном появлении.

Элементы орбиты.
Астероид движется вокруг Солнца по орбите, близкой к эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Отличие реального движения от идеального обусловлено, главным образом, притяжением массивных больших планет и учитывается при численном интегрировании дифференциальных уравнений возмущенного движения объекта. Однако необходимо сначала определить положение упомянутого эллипса в пространстве, его размер и форму. Обычно выбирают неподвижную систему прямоугольных координат, основной плоскостью в которой является плоскость эклиптики, ось x направлена в точку весеннего равноденствия, а ось z в северный полюс эклиптики. Плоскость, в которой лежит эллипс, проходит через начало координат и определяется двумя углами - долготой восходящего узла орбиты (угол между осью x и направлением на точку, в которой координата z объекта меняет знак с минуса на плюс (линия узлов)) и наклоном орбиты к плоскости эклиптики. Наклон орбиты изменяется от 0° до 180°. При наклоне меньше 90° мы имеем прямое движение объекта, т.е. движение против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса эклиптики. В противном случае движение обратное, направленное по часовой стрелке. Размер эллипса, или наибольший его радиус, задает большая полуось (измеряемая обычно в астрономических единицах, 1а.е. = 149597870.691км), а форму, или степень сжатия, - эксцентриситет (безразмерная величина e, принимающая значения от 0 до 1). Нулевой эксцентриситет соответствует круговой орбите. Чем больше эксцентриситет, тем более вытянут эллипс. Ближайшая к Солнцу точка эллиптической орбиты называется перигелием, а самая дальняя - афелием. Линия, соединяющая эти две точки (линия апсид), составляет с линией узлов угол, называемый долготой перигелия. Этот пятый элемент орбиты задает ориентацию эллипса в указанной плоскости. Если задать момент прохождения через перигелий, то движение объекта определяется однозначно. Возможно также задание некоторых других элементов, например, вместо большой полуоси - перигелийного расстояния или среднего движения, а вместо момента прохождения перигелия - средней аномалии. При e = 1 эллипс превращается в параболу, а при e > 1 - в гиперболу. Такую форму имеют орбиты многих комет.

Определение и улучшение орбит.
Из нескольких наблюдений, выполненных вблизи момента открытия объекта, получают его сферические координаты - прямое восхождение и склонение. Затем находят такой эллипс (или параболу, или гиперболу), который наилучшим образом описывает зафиксированное наблюдателями видимое движение объекта. Этот процесс называется первоначальным определением орбит и служит он для того, чтобы установить, что упомянутый объект действительно новый, отличный от всех ранее известных. Но наблюдения на небольшом временном интервале (часто говорят - на короткой дуге) не обеспечивают необходимой точности определения элементов орбиты. Эту точность могут дать только многочисленные регулярные наблюдения объекта на всех участках его орбиты, еще надежнее - на нескольких оборотах вокруг Солнца. При этом база данных непрерывно пополняется новыми наблюдениями, которые время от времени используются для того, чтобы внести поправки в существующие значения элементов орбиты. Этот процесс называется улучшением орбит. Радиолокационные методы существенно увеличивают точность орбитальных определений, однако они применимы только к небольшому числу объектов и все равно требуют поддержки со стороны оптических наблюдений на всей дуге орбиты.

Абсолютная звездная величина.
Это еще один важный параметр, характеризующий объект и указываемый вместе с элементами орбиты. Абсолютной звездной величиной H объекта называется видимая звездная величина, которую зафиксировал бы наблюдатель, если бы объект находился и от него, и от Солнца на расстоянии в одну астрономическую единицу, при этом угол фазы (угол Солнце - объект - наблюдатель) был бы нулевым. Эта величина представляет собой некую абстракцию (поскольку такой конфигурации никогда быть не может), но широко используется на практике. Например, в эфемериды астероидов обычно включается видимая звездная величина m, которая вычисляется таким образом

 

Здесь D - геоцентрическое, r - гелиоцентрическое расстояния до объекта, выраженные в астрономических единицах, f - угол фазы, G - так называемый параметр наклона, который указывается вместе с величиной H. Второе слагаемое в формуле отражает тот факт, что интенсивность излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до наблюдателя, а последний воспринимает лишь отраженное от астероида солнечное излучение. Третье слагаемое учитывает особенности блеска астероида при малых углах фазы по методу, который предложили E.Bowell и др. (Asteroids II, 1989). Для оценки общего блеска комет аналогичная формула имеет вид

где величина задается вместе с величиной H в каталоге элементов.

Соотношение между абсолютной звездной величиной H и диаметром D астероида.
Для оценки диаметра используется формула

где D - диаметр в км, H - абсолютная звездная величина, A - так называемое геометрическое альбедо, которое характеризует отражательную способность объекта, то есть отношение отраженной лучистой энергии ко всей полученной от Солнца. Обычно альбедо астероида неизвестно. Однако для большинства объектов его величина оценивается в пределах от 0.05 до 0.25. Конечно, эта величина может быть и значительно больше (например, для металлосодержащих объектов), и несколько меньше (для очень темных объектов пояса Эджворта - Койпера). Следующая таблица дает интервал величин диаметра, соответствующих интервалу величин альбедо от 0.25 до 0.05 для объектов с абсолютной звездной величиной H.

H

D ( км )

H

D ( км )

H

D ( м )

H

D ( м )

 

 

10.0

26 - 59

18.0

665 - 1488

26.0

17 - 37

3.0

665 - 1488

11.0

17 - 37

19.0

420 - 939

27.0

11 - 24

4.0

420 - 939

12.0

11 - 24

20.0

265 - 592

28.0

7 - 15

5.0

265 - 592

13.0

7 - 15

21.0

167 - 374

29.0

4 - 9

6.0

167 - 374

14.0

4 - 9

22.0

105 - 236

30.0

3 - 6

7.0

105 - 236

15.0

3 - 6

23.0

67 - 149

 

 

8.0

67 - 149

16.0

2 - 4

24.0

42 - 94

 

 

9.0

42 - 94

17.0

1 - 2

25.0

26 - 59

 

 

Однако приведенная таблица соответствует некоторой модели термического равновесия медленно вращающегося астероида сферической формы. Ясно, что во многих случаях такая модель далека от реальности, и требуется калибровка данных с помощью прямых методов определения размеров и формы объектов из наблюдений.

Форма астероида.
Известно, что самые большие астероиды имеют форму сферы или эллипсоида вращения, то есть действительно похожи на малые планеты. С другой стороны, полученные к настоящему времени космические снимки указывают на крайне причудливую, нерегулярную форму астероидов размером несколько десятков километров и менее (Ida, Gaspra, Toutatis, Castalia, Mathilde, Eros). Считается, что существует некий критический диаметр порядка 200км, при котором давление верхних слоев перестает сглаживать неоднородности внутренней структуры, и форма астероида переходит от сферической к нерегулярной. Таким образом, лишь для небольшого числа объектов можно говорить о диаметре как таковом. Для абсолютного большинства следует иметь в виду размеры. Вообще описание формы может быть сделано несколькими способами. Из них два более популярны. Во-первых, можно с некоторым шагом по долготе и широте (10°, 1° и т.д.) задать величину радиуса. Неудобством здесь является сгущение сетки к полюсам. Во-вторых, можно задать набор вершин в некоторой прямоугольной системе координат и построить треугольные грани. Форма астероида или кометного ядра относится к числу важных характеристик объекта, поскольку тесно связана с его гравитационным полем и характером вращения.

Что такое семейства Aten, Apollo, Amor? 

В общем случае АСЗ - это астероиды, у которых перигелийное расстояние не превышает 1.3а.е. Но имеет место дальнейшее их деление по соотношению величин большой полуоси а, перигелийного q и афелийного Q расстояний. Это подгруппы, названные по имени наиболее известных их представителей - астероидов 2062 Aten, 1862 Apollo и 1221 Amor.

Для группы Aten: a < 1а.е., Q > 0.983а.е.
Для группы Apollo: a > 1а.е., q < 1.017а.е.
Для группы Amor: a > 1а.е., 1.017а.е. < q < 1.3а.е.

Орбиты упомянутых астероидов показаны на рисунке, а их положения на 1 января 2003 года, как и положения четырех внутренних планет, отмечены кружками. Заметим, что астероиды группы Aten являются объектами, трудными для наземных оптических наблюдений, поскольку всегда находятся на небесной сфере недалеко от Солнца. Поэтому им нужно уделять особое внимание при наблюдениях из космоса.

Что такое PHA?
Это потенциально опасные астероиды, имеющие орбиты с минимальным расстоянием от орбиты Земли менее 0.05а.е. и абсолютную звездную величину не более 22.0, что соответствует размерам астероида 150-200 метров. Это не значит, что они обязательно столкнутся с Землей. Это означает, что существует потенциальная угроза опасного столкновения с Землей, и поэтому эти объекты требуют к себе особого внимания. Мониторинг и постоянное улучшение их орбит, уточнение физических характеристик позволят лучше предсказать их поведение и возможную опасность. Следует отметить, что из-за возмущений от планет оскулирующая орбита любого астероида не остается постоянной, ее элементы, хотя и медленно, меняются со временем, и минимальное расстояние между орбитами астероида и Земли также может изменяться. Это означает, что список потенциально опасных объектов непостоянен даже при отсутствии вновь открываемых объектов. Некоторые уже известные астероиды перестают быть потенциально опасными, другие входят в этот список. На этой странице можно найти текущий список потенциально опасных астероидов, включая их элементы.

Сколько АСЗ обнаружено к настоящему времени?
На 19 ноября 2020 года открыто 24294 АСЗ. 2144 из них классифицированы как потенциально опасные астероиды. 8% из них имеют диаметр не менее 1 километра.

Откуда происходят АСЗ.
Известно, что движение больших планет в пределах точности современных наблюдений мы можем предсказать на длительных интервалах времени. То же можно сказать и о большей части известных на текущий момент астероидов, с той лишь разницей, что упомянутый временной интервал будет в той или иной степени меньше. Такое движение называют устойчивым. Но существуют астероиды, орбиты которых претерпевают резкие изменения, в результате чего такие объекты мигрируют по Солнечной системе, на время задерживаясь в отдельных ее областях. Миграция как правило происходит от внешних областей к внутренним. В конце концов астероид либо будет отброшен за пределы Солнечной системы, либо столкнется с планетой или другим астероидом, либо упадет на Солнце. Такое движение, которое называют хаотическим, невозможно надежно предсказать на длительных интервалах времени. Большинство АСЗ - астероидов, сближающихся с Землей, проявляет признаки хаотического движения. Поскольку среднее время жизни этих объектов мало по сравнению с другими, то множество астероидов, пересекающих орбиты внутренних планет, должно постоянно подпитываться извне. Поведение объектов этого класса может быть следствием нескольких причин. Среди них прежде всего следует отметить взаимные столкновения многочисленных астероидов, их тесные сближения с планетами (с кратковременным домирирующим гравитационным влиянием последних) и резонансы. Первые две причины способны мгновенно или за короткое время изменить орбиту ранее вполне благополучного объекта, причем разрушения от столкновения способны породить целые семейства фрагментов. Третья причина действует гораздо медленнее, но так же неотвратимо. В ряде случаев необходимо учитывать влияние иных, более тонких факторов на движение тел, которые, однако, на длительных интервалах времени приводят к ощутимым последствиям. Здесь можно отметить релятивистские и магнитные эффекты, световое давление, влияние реактивных сил при истечении вещества из кометных ядер, анизотропия переизлучения солнечной радиации (эффект Ярковского) и др.

О резонансах в Солнечной системе.

Если астероид совершает m обращений вокруг Солнца за то же время, что Юпитер n обращений, то говорят, что астероид находится в резонансе m:n с Юпитером по среднему движению. Существуют и резонансы другого рода, связанные с движением перигелия или узлов орбиты. Конечно, все планеты имеют свои резонансные зоны, но резонансы с Юпитером более всего заметны в Солнечной системе. При некоторых резонансах объекты выметаются Юпитером из соответ- ствующих областей, что приводит к наличию в главном поясе просве- тов, щелей (т.н. "люков Кирквуда"), где нет никаких астероидов. Другие резонансы, наоборот, способствуют существованию некоторых устойчи- вых групп астероидов, например:
1:1 - троянцы, 3:2 - группа Гильды. Движение троянцев и астероидов группы Гильды можно посмотреть здесь. Приведенная на рисунке гистограмма показывает зависимость числа астероидов от величины большой полуоси орбиты. Отмечены также и главные резонансы по среднему движению с Юпитером.

Реальные тесные сближения объектов с Землей.
За последнее столетие зафиксировано в наблюдениях или реконструировано около трех десятков прохождений астероидов на расстоянии от Земли меньшем, чем два средних расстояния до Луны. При этом в трех из них участвовали объекты размером около километра и более, еще в девяти - объекты размером в 100-300 метров, остальные были менее 50 метров. Треть объектов наблюдалась менее пяти суток, а пять из них - менее суток, что не способствует точному определению орбит. Но хуже всего то, что часть более слабых объектов была обнаружена уже после прохождений. Это говорит о трудности обнаружения достаточно опасных объектов и слежения за ними.

Ночью 7 октября 2008 года над территорией северного Судана сгорел в атмосфере астероид 2008 TC3 размером несколько метров. Это был единственный пока случай реального предсказания столкновения, поскольку объект был замечен за сутки до этого примерно на лунном расстоянии, и определенная для него орбита подтверждала уверенный прогноз. Некоторые из упавших на Землю фрагментов были затем обнаружены в ходе нескольких специальных экспедиций и подвергнуты исследованию.

Насколько точно можно предсказать опасные сближения ОСЗ с Землей?
Для уверенного прогноза движения и знания физических характеристик любого объекта важна его длительная наблюдательная история. Чего в принципе не может быть для вновь открытого объекта. Каждое новое наблюдение (или обнаруженное в архивах старое) может существенно изменить параметры орбиты. Тесные сближения объектов с планетами или между собой, о которых заранее ничего неизвестно, также способны кардинально изменять орбиты. Поэтому прогноз опасного сближения объекта с Землей через много лет на этом этапе неточен. Недопустимо прежде времени предаваться панике и объявлять о грядущей катастрофе, что уже случалось. Единственно правильный путь - взять на заметку опасный объект и внимательно следить за ним. При этом сам список опасных объектов с текущей и понятной оценкой угрозы от них должен быть открыт для общественности. Властные структуры (конечно, непрерывно информируемые) приступают к принятию решений, когда угроза становится реальной. Поэтому важно улучшить связи астрономического сообщества с властными структурами, общественностью и средствами массовой информации. Это поможет правильному восприятию опасности, если таковая будет обнаружена.

Туринская и Палермская шкалы.
Туринская шкала служит для оценки угрозы от предвычисленного сближения астероида с Землей в XXI веке. Она предложена на совещании в Турине в 1999 году и предназначена для использования в средствах массовой информации. В этой целочисленной шкале угроза оценивается в баллах от 0 (никакой опасности) до 10 (глобальная катастрофа) в зависимости от вероятности столкновения и его кинетической энергии. Энергия пропорциональна массе и квадрату скорости объекта и выражается в мегатоннах (MT) тротилового эквивалента. В этой шкале рассматриваются величины энергии в диапазоне от 1 до 108 MT, а величины вероятности от 10-8 до 1. При таком подходе неизбежное столкновение с Землей объекта размером менее 20 метров, который целиком сгорит в атмосфере, получит оценку 0. Такую же оценку получит и сближение километрового астероида, столкновение с которым могло бы привести к глобальной катастрофе, но оно крайне маловероятно. Поскольку столкновения с крупными астероидами имеют очень малую вероятность, абсолютное большинство предсказываемых тесных сближений астероидов с Землей имеют нулевой балл по Туринской шкале. На конференции в Палермо в 2001 году для оценки угрозы была предложена Палермская шкала. Она ориентирована на использование в научной среде и позволяет получать непрерывную оценку угрозы в любом диапазоне величин вероятности столкновения, его энергии и ожидаемого момента времени. В целом, эта шкала более чувствительна и приспособлена для планирования наблюдательных и вычислительных работ. Следует все-таки признать, что никакая шкала не может дать полной и заблаговременной оценки события. Во-первых, параметры, участвующие в оценке, чаще всего почти до момента события неизвестны с достаточной точностью. Во-вторых, набор оцениваемых параметров нельзя считать полным. Например, сценарий события во многом зависит от того, монолитный ли это объект или состоит из сцепленных компонентов, от минералогического состава объекта, от координат точки входа объекта в атмосферу, вектора его скорости и т.д. Однако эти вопросы эффективнее исследуются уже в рамках других научных дисциплин.

Цель программы NASA по открытию АСЗ.
НАСА (National Aeronautics and Space Administration, США) задалось целью за десятилетие (1998 - 2008гг.) открыть, по крайней мере, 90% всех АСЗ размером более 1км. По современным оценкам число таких объектов составляет около одной тысячи с погрешностью до четверти этой величины. Эта задача решена, и на очереди – провести подобную работу в отношении более мелких (до сотни метров) объектов.

О наблюдениях ОСЗ.
Астрометрические наблюдения имеют целью получить сферические координаты объекта в некоторые моменты времени путем измерения в кадре положений объекта и нескольких звезд с хорошо известными координатами из какого либо звездного каталога. При этом используются методы фотографической астрометрии. Эти наблюдения позволяют уточнять наши знания о движении объекта. Астрофизические наблюдения (фотометрические, спектральные, поляриметрические и пр.) ориентированы на получение сведений о физических характеристиках объекта. Такое традиционное деление весьма условно, поскольку, во-первых, в обоих случаях чаще всего используется ПЗС-камера, во-вторых, фотометрия объекта может дать сведения не только о физических его свойствах, но и о размерах и характере вращения. Радиолокация астероидов также сочетает в себе элементы двух указанных типов наблюдений. Космические миссии предоставляют возможность использовать еще более широкий арсенал средств исследования.

Кто и как занимается изучением ОСЗ?
С начала девяностых годов XX века международная деятельность по открытию и сопровождению АСЗ получила название Spaceguard Survey (Служба защиты Земли, D.Morrison), и был образован соответствующий фонд Spaceguard Foundation (SGF, A.Carusi). Существует две составляющих этой деятельности: наблюдения и вычисления, которыми занимаются обсерватории и вычислительные центры. Первую из них, в свою очередь, можно разделить на две части: открытие новых объектов и их сопровождение. Большая часть работы, особенно по открытию, с самого начала была сосредоточена в США. Постепенно увеличился вклад других стран, как в сфере наблюдений, так и в теоретической области. Поиском новых астероидов и комет, как правило, занимаются группы, имеющие достаточно крупный, специально для этой цели предназначенный телескоп, который оснащен хорошими приемниками излучения и средствами автоматизации, и расположенный в месте с хорошим астроклиматом. Конечно, открытие (discovery) нового объекта может быть случайным. Однако работа упомянутых групп не ориентирована на случай. Задача ставится жестко: как можно чаще на всей доступной части небесной сферы проводить полный обзор объектов до предельно возможной звездной величины. Как всегда, производительность и качество определяют лидера. Как только новый объект открыт, решается задача его сопровождения (follow-up), то есть его наблюдений другими наблюдателями на других инструментах. Здесь необходимы, в первую очередь, астрометрические наблюдения для уточнения орбиты объекта, чтобы его не потерять. Попутно ведутся фотометрические и иные астрофизические наблюдения. В следующий благоприятный для наблюдений вновь открытого астероида период требуется его повторное обнаружение (recovery). Чем точнее были определены характеристики объекта в предыдущем периоде наблюдений, тем увереннее он потом обнаруживается. Но бывают и потери. Наконец, используется еще один однокоренной английский термин - precovery, связанный с обнаружением упомянутого объекта в архивах наблюдений: на фотопластинках или ПЗС-кадрах. Обработка старых наблюдений иногда приводит к существенному уточнению орбиты объекта.

Открытие ОСЗ.
В настоящее время работают несколько центров и программ, активно открывающих ОСЗ. Далее приводится краткое их описание, в том числе местоположение и имя руководителя программы:

- LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research; Socorro, New-Mexico; G.Stokes). Работают два расположенных рядом широкоугольных метровых телескопа ВВС США, в прошлом использовавшиеся для наблюдений ИСЗ. Каждый из телескопов имеет поле зрения 2 квадратных градуса, ПЗС-матрицу формата 1960x2560 пикселей с очень малым временем считывания. Они наблюдают определенные области вдоль эклиптики каждый вечер до 5 раз. В рамках этой программы сейчас открывается более половины всех ОСЗ (http://www.ll.mit.edu/LINEAR/).

- NEAT (Near-Earth Asteroid Tracking; Haleakala, Palomar; R.Bambery). Используются два 1.2м телескопа (один из них по соглашению с ВВС США). Максимальное поле зрения 3.9 квадратных градусов. Разработана система SkyMorph, которая может искать вновь открытые объекты в ранее полученных кадрах как собственного архива программы, так и двух поколений обозрения DSS. Это обеспечивает кардинальное улучшение первоначальных орбит (http://neat.jpl.nasa.gov/).

- Spacewatch (Steward Observatory, Arizona; R.McMillan). Эта программа - пионер массовых наблюдений и открытий ОСЗ. У ее истоков стоял легендарный Tom Gehrels. Начиная с 1984 года, 0.9м телескоп использовался до 20 ночей в месяц для наблюдений с ПЗС-матрицей 2Kx2K и полем зрения 2.9 квадратных градусов. При этом каждый участок неба сканировался три раза через полчаса с тем, чтобы выявить подвижные объекты. В рамках этой программы открыты многие малые астероиды, в том числе десятиметровый 1994 XM1, прошедший около Земли 9 декабря 1994 года на рекордно близком расстоянии в 105000км. В настоящее время телескоп оснащен новой ПЗС-мозаикой и переориентирован на наблюдения в режиме неподвижного кадра. Недавно введен в строй 1.8м широкоугольный телескоп для быстрого сканирования (http://pirlwww.lpl.arizona.edu/ spacewatch/).

- LONEOS (Lowell Observatory Near-Earth Object Search; Flagstaff, Arizona; E.Bowell). Программа работает с 1993 года, используя 0.6м телескоп Шмидта с полем 2.9x2.9 квадратных градусов и ПЗС-матрицей размером 4Kx4K. Каждая область сканируется четырежды в месяц, исследуя объекты до 19 звездной величины. Edward Bowell знаменит еще и тем, что благодаря ему появилась специальная служба для наблюдателей ОСЗ на сайте Лоуэлловской обсерватории, а также тем, что он прекрасный вычислитель орбит и ведет широко известный и самый большой по объему каталог элементов астероидов ASTORB (http://asteroid.lowell.edu/asteroid/loneos/ loneos.html).

- CSS (Catalina Sky Survey; Mt.Bigelow, Tucson, Arizona; S.Larson). Используется 0.7м телескоп Шмидта. Все параметры аналогичны тем, что описаны в предыдущем пункте. Для наблюдений в режиме сопровождения используется 1.5м телескоп в Mt.Lemmon. Реконструируются два телескопа в южном полушарии, в обсерватории Siding Spring (http://www.lpl.arizona.edu/ css/).

- JSGA (Japanese Spaceguard Association; Bisei Center, Japan; S.Isobe). Работает 1м телескоп (Кассегрен) с полем зрения 2.5x3.0 квадратных градусов. Вводится в строй мозаика из 10 ПЗС-матриц размером 2096x4096, увеличивающая поле зрения до 9 квадратных градусов. Для наблюдений по сопровождению используется полуметровый телескоп с полем зрения 2x2 квадратных градусов. . Следует упомянуть, что здесь ведутся и наблюдения космического мусора. Это быстроразвивающийся и перспективный центр (http://www2.crl.go.jp/ka//control/ asteroid/SGFJ/index-e.html).

- ADAS (Asiago-DLR Asteroid Survey; Asiago-Cima Ekar, Italy; C.Barbieri, G.Hahn). Это международная европейская программа, базирующаяся в Италии с 2001 года. Используется 0.6м телескоп Шмидта с ПЗС-матрицей размером 2Kx2K. Значительная часть программы посвящена наблюдениям объектов на малых угловых расстояниях от Солнца, движущихся большей частью внутри земной орбиты (http://planet.pd.astro.it/planets/adas/index.html).

Одной из проблем в работе по открытию новых объектов является то обстоятельство, что до недавнего времени все центры были расположены в США, то есть в ограниченном диапазоне широт и долгот. Другой проблемой для любого центра является наблюдение астероидов, движущихся внутри орбиты Земли, на небольших угловых расстояниях от Солнца. Обращается также внимание на необходимость оценки точности яркости и на сравнение алгоритмов отождествления подвижных объектов.

Сопровождение ОСЗ.
Обычно центры по открытию новых объектов не могут заниматься их же сопровождением, и эта задача решается в других местах. Среди стран, где такая работа активно ведется, помимо США, можно упомянуть Италию, Чехию, Австралию, Японию. Развиваются работы в других странах Европы, в Китае и Латинской Америке. Пока еще такого рода центров явно недостаточно, они менее развиты с технической стороны и не поспевают наблюдать все новые слабые объекты. Их число должно быть увеличено, по крайней мере, в десять раз. Однако заметна тенденция к модернизации и вводу в строй старых 1-2м телескопов, которые ранее использовались для астрофизических наблюдений объектов дальнего Космоса. Заметны изменения и в процессе координации деятельности работ по сопровождению. В последние годы MPC загружен работой по сбору, хранению и обработке наблюдений всех астероидов и комет. Собственно на изучение ОСЗ там нет ни сил, ни времени. Считается, что MPC должен использоваться как своеобразное "чистилище" для контроля качества наблюдений и как можно быстрее пополнять список объектов своей страницы NEO Confirmation Page (NEOCP). Далее к работе подключаются другие центры. Полный контроль орбит ОСЗ осуществляют сейчас две службы: NEODys (Италия, рук. A.Milani, http://newton.dm.unipi.it/neodys) и JPL NEO Program Office (США, рук. D.Yeomans, http://neo.jpl.nasa.gov). Для улучшения координации деятельности по сопровождению ОСЗ в 1999 г. создан Spaceguard Central Node (SCN, G.Valsecci, http://spaceguard.ias.rm.cnr.it). В рамках этого узла работают различные службы, данные которых ежедневно обновляются. Важным является Priority List, который разделяет на четыре категории список вновь открытых объектов по степени необходимости их наблюдений (крайне необходимо, необходимо, полезно и низкий приоритет). Благодаря этой службе значительно сократилось число утерянных ОСЗ. Поддерживается также список объектов, которые могут быть обнаружены в данный момент в новом появлении. Организованы специальные кампании по наблюдениям объектов, представляющих особый интерес. Это главным образом те объекты, для которых получено предварительное предсказание о столкновении в отдаленном будущем на основе анализа существующего набора данных.

Работы по сопровождению приобретают все более интенсивный характер. Иногда вновь открытый объект требует немедленного сопровождения, иначе он будет потерян. В новых условиях обращается особое внимание на следующие вопросы: сокращение промежутка времени между открытием объекта и его помещением на NEOCP MPC; обеспечение непрерывного потока информации от наблюдателей и вычислителей, дублирование всех важных служб по сопровождению на других сайтах; обсерваториям рекомендуется вести архивы изображений, публиковать обстоятельства наблюдений, фиксируя детали "отрицательных" наблюдений вместе с "нормальными", обеспечить хотя бы эпизодический доступ на более крупные телескопы для астрометрических и астрофизических наблюдений. Существует также ряд проблем в методологии орбитальных определений и оценки риска столкновений, которые необходимо решать.

Пулковские работы.
Несмотря на отсутствие крупных инструментов, неустойчивую питерскую погоду и крайне ограниченное финансирование астрономы Пулковской обсерватории вносят свой вклад в изучение ОСЗ. Уже давно на 26" рефракторе и нормальном астрографе , а затем и на более мелких инструментах велись эпизодические позиционные наблюдения астероидов и комет (Н.М.Бронникова, Т.П.Киселева, И.С.Гусева и др.). Продолжались и теоретические исследования. Метод ПВД - параметров видимого движения , разработанный А.А.Киселевым, был развит и применен его учениками и сотрудниками (О.П.Быков и др.) для первоначального определения орбит самых разных объектов - ИСЗ, двойных звезд и, конечно, астероидов. А.А.Киселевым и его сотрудниками разработана методика наблюдений видимых сближений астероидов со звездами и их обработки. На 6 м. телескопе САО РАН по пулковским эфемеридам проведены пробные наблюдения в одном кадре одновременно объектов главного пояса и пояса Койпера (Ю.Н.Гнедин, К.Л.Масленников). Ведутся работы по компьютерной архивации Пулковской стеклотеки (Е.В.Поляков). Но активнее всего работы по изучению ОСЗ были развернуты под руководством А.В.Девяткина. Объединение усилий астрономов, инженеров и программистов принесло положительный результат. При участии инженеров и рабочих отдела астрономического приборостроения (И.И.Канаев) произведена модернизация и автоматизация телескопов ЗА-320 (Пулково) и МТМ-500 (Горная станция, Кисловодск). Были развиты разработанные в Пулковской обсерватории специализированные программные средства. Среди них можно упомянуть программы АПЕКС (В.В.Куприянов и др.) и IZMCCD (И.С.Измайлов) для обработки астрономических изображений и ПС ЭПОС (В.Н.Львов, С.Д.Цекмейстер) для эфемеридной поддержки и контроля наблюдений. Все это привело к улучшению условий труда наблюдателей, интенсификации наблюдений объектов Солнечной системы и повышению их точности. Помимо этого, появилась возможность развивать и другие наблюдательные программы: фотометрия астероидов, наблюдения видимых тесных взаимных сближений астероидов и покрытий астероидами звезд. За последние несколько лет по количеству наблюдений АСЗ ГАО РАН находилась во втором десятке мирового рейтинга (из более, чем 700 обсерваторий). И это при самой северной широте в упомянутом списке! Т.о., опровергнуто распространенное мнение о том, что никакая регулярная наблюдательная работа здесь невозможна. А Пулковская обсерватория стала серьезным центром по исследованию ОСЗ.