Фотографические наблюдения


Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 300


<== предыдущая страница | Следующая страница ==>

Фотографические наблюдения были первыми массовыми наблюдениями, производимыми по ИСЗ.

Для их производства создавались специальные фотографические аппараты. Конструкции таких аппаратов должны были удовлетворять ряду требований, важнейшими из которых являются;

- они должны быть широкоформатными, то есть рассчитанными на широкую фотоплёнку;

- должны обладать высококачественной оптикой, сводящей к минимуму геометрические искажения;

- однозначно фиксировать положение звёзд и ИСЗ на снимке.

Положение объектов на снимке определяется на приборе, называемом компаратором (рис. 34).

 

Рис. 34 Общее устройство компаратора

 

Цена деления шкал компаратора может достигать единиц микрометра. Можно сказать, что чем больше увеличение объектива фотокамеры, тем точнее будут получены координаты ИСЗ относительно опорных звёзд. Но при большом увеличении на снимке малого формата может не поместиться достаточного количества опорных звёзд. Именно поэтому фотокамеры создавались для фотоплёнок шириной 75, 180 и 300 мм. Сравним, в обычных фотоаппаратах использовалась плёнка шириной 35 мм. Да и сама плёнка должна обладать высокой чувствительностью, так как свет звёзд, да и спутники слишком слабы. Если в обычном фотоаппарате применялась фоточувствительность 32-65 единиц ГОСТ, редко до 130-250, то для фотографирования ИСЗ использовалась фотоплёнка со светочувствительностью в 1000 и более единиц ГОСТ.

При таких больших форматах важно было соблюсти геометрию изображения. Основные искажения, вносимые объективом, это дисперсия, дисторсия, хроматическая аберрация и другие.

Явление дисперсии возникает, как и хроматической аберрации, вызвано тем, что световые лучи с разной длиной волны, имеют в стекле разный коэффициент преломления. Уменьшение этих явлений проявляются в том, что прямые линии на снимке получаются в виде кривых. Различают подушкообразную и бочкообразную дисторсию (рис. 35).

 

 

Рис. 35 Бочкообразная и подушкообразная дисторсии

 

Уменьшение этих явлений добиваются использованием составных объективов, включающих в себя линзы из стёкол с разными коэффициентами преломления.

Этого явления стараются избегать не только путём повышения качества обработки поверхности линз, но и оптимальным подбором соотношения диаметра объектива и его фокусного расстояния.

Проблема однозначности фиксирования изображений звёзд заключается в следующем. Время прохождения ИСЗ в поле зрения объектива может составлять 10s-20s. За 10s звёзды, располагающиеся, например, вблизи небесного экватора, перемещаются на 150˝. Изображение звёзд получаются не в виде точек, а в виде чёрточек. И это притом, что направления на них необходимо определять на компараторе с точностью не хуже единиц секунд.

Для того, чтобы звёзды получались в виде точек, фотоаппарат должен перемещаться синхронно с вращением небесной сферы на широте пункта наблюдений. Для этого в конструкцию фотоаппарата включают так называемую экваториальную платформу. Она включает в себя систему механических передач, настраиваемую на заданную широту и синхронный электродвигатель, выполняющий роль часового механизма.

Проблема идентификации активного ИСЗ состоит в следующем. Активный спутник даёт вспышки. Они отображаются на снимке в виде точек. Их трудно отличить от точек, изображающих звёзды. Для разрешения этой проблемы поступают так. После прохождения ИСЗ в поле зрения объектива закрывают объектив и на несколько секунд останавливают экваториальную платформу. За это время звёзды перемещаются, затем снова открывают объектив, повторно фиксируются положения звёзд. В конечном счёте, на фотоснимке изображение вспышек ИСЗ будут одинарными. Изображение звёзд – двойными. Это позволяет их различать.

Рис. 36 Изображение траектории пассивного ИСЗ

 

Пассивный спутник – яркий объект, быстро (относительно звёзд) перемещающийся среди звёзд. На снимке его изображение получается в виде линии. Производить измерения по линии бессмысленно. Поступают следующим образом. Во время пролёта спутника в поле зрения объектива, объектив автоматически открывается и закрывается. Из-за этого на снимке получается ряд точек. Чтобы не фиксировать положение звёзд второй раз для отличия звёзд от спутника, при фиксировании изображения спутника объектив открывают на короткое и длительное время, чередуя их. На снимке траектория спутника видна как чередование точек и тире (рис. 36).

Поскольку наблюдения пассивного ИСЗ являются несинхронными, при наблюдениях необходимо регистрировать время t. Для этого изображение электронных часов впечатывается на снимок.

Пассивные спутники представляли собой конструкции, напоминающие воздушные шары, надуваемые непосредственно после вывода в космос и на орбиту. Например, американский спутник ПАГЕОС имел диаметр около 30 метров. Он имел зеркальную поверхность и светился отражённым светом Солнца.

Активные спутники представляли собой большую лампу-вспышку, аккумуляторы и солнечные батареи. Вспышки осуществлялись по командам с Земли и это обеспечивало синхронность измерений.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |

При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.026 сек.)