Дневная и облачная астрономия

В настоящее время широко используются системы оптического мониторинга космического пространства для обнаружения космических аппаратов (КА) и «космического мусора». Обнаружение низкоорбитальных КА производится только на закате и восходе Солнца, потому что ночью они находятся в тени Земли. Предполагается развертывание сети телескопов оптического мониторинга в Арктике для обеспечения продолжительной работы в течение полярной ночи. Однако во время полярного дня наблюдения не проводятся и полгода комплексы простаивают. Также мешающим для проведения наблюдений фактором является наличие в Арктике облачности в виде низких слоистых облаков (дымка) без осадков. В последнее время пробные наблюдения звезд и КА в дневное время уже выполнены в РФ рядом организаций и достоверно установлено, что наблюдать звезды и КА в дневное время возможно при использовании соответствующих аппаратных средств и алгоритмов обработки сигналов. Облачная астрономия, а именно наблюдения звезд и треков КА при наличии слоистой облачности без осадков, экспериментально обоснована в МФТИ по результатам экспедиционных работ в Арктическом регионе. Даже без использования сложных алгоритмов обработки изображений удалось получить изображения звезд и треков КА. Алгоритмы, необходимые для реализации как облачной, так и дневной астрономии, позволяют получить информацию о состоянии атмосферы. Например, образ точечного источника зависит от оптических свойств облачности, а соотношение сигнал/шум при дневной астрономии определяется концентрацией аэрозоля в атмосфере, что позволяет оценить степень прозрачности атмосферы и осуществить мониторинг вертикальной протяженности слоистой облачности. Подобная информация необходима как и для прогнозирования погодных явлений, так и для исследования изменчивости климата.
Работа выполнена в рамках Государственного задания № 8.12870.2018/12.1.