Визначення мас великих астероїдів на основі наземних позиційних спостережень

Диссертация на соискание научной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.01 - Астрометрия и небесная механика. - Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев, 2007.

Диссертация посвящена проблеме определения масс больших астероидов динамическим методом на основе наземных позиционных наблюдений. Масса астероида является одной из его важных характеристик, необходимых как для учета гравитационных возмущений, оказываемых астероидом на другие тела (планеты, астероиды, космические аппараты), так и для определения средней плотности астероида. Несмотря на значительные усилия исследователей в течение четырех десятилетий и все возрастающую точность наблюдений астероидов, уверенные значения масс получены для относительно малого их количества. Погрешность классического метода определения массы, использующего возмущения астероидов, зависит от принятых значений масс других возмущающих тел, неучтенных в моделировании возмущающих астероидов, точности позиционных наблюдений возмущенных астероидов.

Для решения указанной задачи в НИИ “Николаевская астрономическая обсерватория” был получен новый каталог 622 положений в системе ICRS 24 астероидов до 13 звездной величины из обработки ПЗС-наблюдений на мультиканальном телескопе в период 2000-2005 гг. Астрометрические редукции были выполнены с использованием каталога UCAC2. Внешняя среднеквадратическая погрешность одного положения составляет 0.25 по обеим координатам. Каталог передан в Центр малых планет Международного астрономического союза. По ПЗС-наблюдениям на российско-турецком телескопе РТТ-150 Национальной обсерватории ТУБИТАК (Турция) в период 2004-2005 гг. получен новый каталог 2563 положений в системе ICRS 39 астероидов до 16 звездной величины со средней внешней погрешностью одного положения 0.07 по обеим координатам. Эти положения используются для улучшения орбит астероидов, а также поиска малых систематических эффектов как в движении этих тел, так и в астрономических наблюдениях.

Разработанная динамическая модель движения астероидов на основе современной теории движения больших тел Солнечной системы DE405 имеет при сравнении с системой HORIZONS Лаборатории реактивного движения (США) среднеквадратическую погрешность 35 км в положении астероида главного пояса за интервал интегрирования в 50 лет, что эквивалентно погрешности 0.03" в сферической координате астероида, находящегося в противостоянии с Землей. Полученная погрешность представления наблюдений в 2 раза меньше погрешности самых лучших наземных позиционных наблюдений астероидов, что позволяет считать созданную нами динамическую модель удовлетворяющей решению задач улучшения орбит и определения масс астероидов. Разработанное программное обеспечение позволяет решать задачи улучшения элементов орбит астероидов и определения совместно с элементами орбит возмущенных астероидов масс возмущающих астероидов, а также анализа позиционных наблюдений астероидов.

Новые значения масс 21 астероида получены динамическим методом на основе наземных позиционных наблюдений; для астероидов Bellona (28), Ate (111) оценки масс динамическим методом получены впервые, а для астероида De Sitter (1686) это вообще первая оценка массы. Для 12 астероидов относительная погрешность определения масс меньше 50%.

Ключевые слова: астероиды, массы, эфемерида движения, астрометрия.

ABSTRACT

Ivantsov A.V. Determination of masses of large asteroids from the ground-based positional observations. - Manuscript.

Thesis for a degree of the candidate in Physics and Mathematics sciences on speciality 01.03.01 - Astrometry and Celestial Mechanics. - Main Astronomical Observatory of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2007.

The thesis is devoted to mass determinations of the large asteroids by a dynamical method. In order to achieve this goal, the catalog of 622 asteroid positions linked to the ICRS system was compiled from observations made in Nikolaev during the period of 2000-2005. The catalog contains the positions of 24 asteroids down to 13 magnitude with the accuracy of 0.25 for a single determination. 2563 positions of 39 asteroids were also obtained with the Russian-Turkish telescope RTT150 from 2004 tіll 2005. The positions were determined in the ICRS system with the accuracy of 0.07 for a single determination.

The author developed a software for representation of the dynamical model of asteroid motions. The model is based on DE405 ephemerides. Application of the model to the determination of the main-belt asteroid positions shows that the error in the position is 35 km in comparison with the HORIZONS system for 50 years of integration. This is equivalent to the error of 0.03 in spherical coordinates.

New masses of 21 asteroids were determined by the dynamical method. Masses of asteroids Bellona (28) and Ate (111) were determined by the dynamical method for the fist time. Mass of asteroid De Sitter (1686) is also determined for the first time.

Key words: asteroids, masses, ephemeride of motion, astrometry.

Размещено на Allbest.ru