Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Обзор ожидаемых результатов КЭ «Лира» А.И.Захаров, А.В.Миронов, М.Е.Прохоров, В.Н.Николаев, М.С.Тучин, А.В.Бирюков ГАИШ

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Цель эксперимента «Лира» Создать высокоточные многоцветные фотометрические каталоги небесных объектов до 16 m на всей небесной сфере (~400 млн.). Для объектов Солнечной системы – до 14 m. В течение КЭ произвести многократное сканирование небесной сферы в 10 спектральных полосах (185–1050 нм). Для объектов в диапазоне блеска от 3 m до 16 m провести высокоточные фотометри-ческие и координатные измерения: для звезд ярче 12 m – 0.001–0.003 m и 0.001", для звезд 16 m – 0.01 m и 0.01".

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Орбитальная ориентация МКС

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Размещение телескопа на МКС

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: Телескоп Диаметр D = 0,5 м Фокусное расстояние F = 3 м Резкое поле зрения 2ω = 2º Полоса сканирования W = 1,05º

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: Сканирование неба

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Угол отклонения телескопа СТАТИСТИКА Перекладок 14 Режимы: – орбитальный сут. – «к северу» сут. – «к югу» сут. Сканирование сут. (53% года) – Покрытие всего неба

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Фокальная плоскость ПЗС с 10 фильтрами Панхроматическая полоса Движение изображений звезд Независи- мые ПЗС

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: фокальная плоскость t =0. «Астрометрическая» ПЗС t =+1. 1-я Фотометрическая ПЗС t =+2. 2-я Фотометрическая ПЗС t =+3. 3-я Фотометрическая ПЗС

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Фильтры

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: 10 полос (нм) 195, 218, 270 нм: Межзв. погл.

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: 10 полос (нм) W 350 B 440 V 555 R 700

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: 10 полос (нм) 825: TiO - металличность 930: полоса воды 1000: ИК (J)

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Нанесение светофильтров непосредственно на CCD Покрытия на стекле (Gaia). Отражения создают «духи» (ложные изображения). В «Лире» интерференци- онные фильтры наносятся непосредственно на ПЗС. (Технология разработана в ФИАН, применялась в 2 КЭ ТЭСИС.)

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Фильтры для УФ 218 нм: 7 слоев SiO 2 – Al

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 0 (нм) Ярчайшие: (перепол- нение) Слабейшие объекты за 1 наблюдениеза 5 лет 0,01 m (1%)0,1 m (10%)0,01 m (1%) OBA A A A 1954,64,62,59,39,37,213,111,013,213,211,1 2185,03,19,79,77,813,511,613,613,611,7 2705,85,83,910,58,614,314,312,414,414,412,5 350 (W)6,06,04,910,79,614,514,513,414,614, (B)7,27,27,011,911,715,715,715,515,815,6 550 (V)5,85,86,010,610,714,414,414,514,514,514,6 700 (R)4,84,85,09,49,49,713,313,313,513,413,4 8255,15,59,810,213,613,614,013,713,714,1 9304,55,09,29,29,713,013,013,513,113,113, ,94,58,69,212,512,513,012,612,613,1 Без фильтра 9,08,713,613,417,417,417,2–– «Лира»: проницающая способность Звезды спектральных классов O, B и A

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 0 (нм) Ярчайшие: (перепол- нение) Слабейшие объекты за 1 наблюдениеза 5 лет 0,01 m (1%)0,1 m (10%)0,01 m (1%) FGFGFGFG 1950,0–4,84,80,38,68,64,18,78,74,2 2181,4–6,06,03,19,99,97,010,07,1 2702,82,81,67,56,311,311,310,111,411,410,2 350 (W)4,74,74,29,49,48,813,213,212,713,313, (B)6,96,96,711,611,415,415,415,215,515,3 550 (V)6,16,16,310,810,811,014,614,614,814,714,714,9 700 (R)5,45,45,810,110,513,913,914,314,014,014,4 8256,06,06,510,711,214,514,515,014,615,1 9305,56,010,210,714,014,014,514,114,114, ,05,05,69,79,710,213,513,514,013,613,614,1 Без фильтра 8,88,89,013,513,513,717,317,317,5–– «Лира»: проницающая способность Звезды спектральных классов F и G

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 0 (нм) Ярчайшие: (перепол- нение) Слабейшие объекты за 1 наблюдениеза 5 лет 0,01 m (1%)0,1 m (10%)0,01 m (1%) KMKMKMKM 195––––1,91,93,32,02,03,4 218––––2,62,63,72,72,73,8 270––4,24,22,08,08,05,98,18,16,0 350 (W)3,23,07,97,97,711,711,711,511,811, (B)6,56,611,211,315,015,015,1 15,2 550 (V)6,56,56,811,111,111,515,015,015,315,115,115,4 700 (R)6,37,211,011,914,814,815,714,914,915,8 8257,17,18,811,813,515,615,617,315,715,717,4 9306,86,88,611,413,315,315,317,115,415,417, ,36,38,211,012,914,814,816,714,914,916,8 Без фильтра 9,69,610,514,014,015,217,817,819,0–– «Лира»: проницающая способность Звезды спектральных классов K и M

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» «Лира»: число звезд до предельной звездной величины

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Динамический диапазон ПЗС «Размазывание» изображений Расфокусировка Реальное изображение телескоп

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» 11 (~1 c) Прохождение по ПЗС часа Орбитальное движение ~1 месяц Прецессия орбиты P pr 70 d P orb =1.5 h 15 s Временнáя структура наблюдений

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Число наблюдений (в год) Среднее – 22 раза Максимальное – 1000 раз (полюса мира)

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Карты покрытия неба

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Покрытие неба за 5 лет

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Считывание фона с ПЗС

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Характеристики, которые НЕ БУДУТ меняться ХарактеристикаПричины Сканирующий режим наблюдений 1) надежность; 2) усреднение по ПЗС; 3) тепловой режим Диаметр D = 0,5 мДоставка на МКС Ширина поля зрения 2ω = 2° меньше – хуже покрытие; больше – хуже оптика Размер пикселя p=12 μм 1) емкость пикселя; 2) технология Число фотометрических полос меньше – нет выигрыша; больше – конструкция, технология

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Характеристики, которые МОГУТ меняться Алгоритм сканирования небесной сферы Ширины и положение полос Порог регистрации звезд Обработка фона

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Что попадает в поле зрения (в варианте 1)

Характеристики КЭ «Лира», «Современная звёздная астрономия» Благодарю за внимание