Фундаментальная астрометрия

Фундаментальная астрометрия — раздел астрометрии, в рамках которого установливается наиболее точно определённая фундаментальная система небесных координат.

Реализуется на основе установления точнейших экваториальных координат с началом в барицентре Солнечной системы и необходимой для изучения положений и движений небесных тел и искусственных космических объектов.

Общая информация

Эти системы применяются в звёздной астрономии, небесной механике и геодезии.

Фундаментальная система координат задаётся данными фундаментального каталога, в котором приводятся выведенные из наблюдений и задаваемые в этой координатной системе положения известного числа звёзд и их собственного движения. Для создания фундаментальной системы координат проводятся позиционные наблюдения звёзд, тел Солнечной системы и галактик. Теория и практика таких наблюдений входит в компетенцию фундаментальной астрометрии.

Данный раздел астрометрии решает задачи, которые связаны с изучением закономерностей поступательно-вращательного движения Земли и взаимосвязана с ней, поскольку все наблюдения, производимые с поверхности Земли, должны быть освобождены от эффектов, вызываемых её движением. Фундаментальная астрометрия решает также задачи привязки к ICRS динамических эфемерид Солнца, Луны, планет и искусственных спутников Земли (в первую очередь — систем навигации). Доступ к ICRS возможен только с использованием радиоинтерферометров со сверхдлинными базами. Ввиду сложности и дороговизны реализации такой технологии, задачей современной фундаментальной астрометрии является перенос опорной системы в оптический диапазон.

Фундаментальная система координат для некоторой фиксированной эпохи принимается за приближение инерциальной системы координат для изучения движений небесных светил.

История науки

Физический факультет МГУ (на фото) — важный центр исследований и преподавания фундаментальной астрономии в СССР

Открытие в 1839 году Пулковской обсерватории способствовало развитию фундаментальной астрометрии, так как главной задачей данной обсерватории стало определение координат звезд из меридианных наблюдений с целью составления каталогов их точных положений.

В СССР работы по освещению вопросов фундаментальной астрометрии относятся главным образом ко второй половине XX века и связаны с именами Митрофана Степановича Зверева и Владимира Владимировича Подобеды.

Одной из первых работ, посвящённых непосредственно фундаментальной астрометрии, можно назвать статью Зверева «Фундаментальная астрометрия» в сборнике «Астрономия в СССР за тридцать лет (1917—1947)» (1948).

В 1950 году Подобед начал читать курс «Фундаментальная астрометрия» на кафедре небесной механики, астрометрии и гравиметрии МГУ.

В 1959 году Подобед опубликовал статью «Задачи фундаментальной астрометрии и новый меридианный круг Московской обсерватории».

В 1962 году публикуется учебник Подобеда для университетов «Фундаментальная астрометрия. Определение координат звезд». Этот же учебник издается в США.

В 1970 году Подобед защитил докторскую диссертацию «Фундаментальная астрометрия».

С начала 1998 года в качестве опорной системы координат была принята Международная небесная система координат (ICRS). В августе 2018 года на XXX Генеральной ассамблее Международного астрономического союза было принято решение, что фундаментальной астрометрической реализацией ICRS является каталог квазаров ICRF3, содержащий координаты 4588 опорных радиоисточников.

Фундаментальная астрометрия и определение параметров высокоточной системы небесных координат входит в области исследования научной программы космической обсерватории «Радиоастрон».

В 2020 году опубликован третий релиз каталога GAIA, который содержит координаты, собственные движения и параллаксы около 1,8 млрд звёзд, а также координаты нескольких сотен тысяч квазаров с ошибками в несколько десятков микросекунд дуги. Данные второго релиза каталога GAIA RF2 (оптические положения квазаров) были использованы для их привязки к координатам в ICRF3.

Методология

Наблюдательные методы фундаментальной астрометрии разделяются на визуальные и фотографические. Первым методом определяются координаты звёзд, а также Солнца, Меркурия и Венеры на меридианных кругах, пассажных инструментах и вертикальных кругах. Положения слабых звёзд, галактик, малых и больших планет получаются фотографически из наблюдений на астрографах. Осуществляются также опытные позиционные наблюдения небесных радиоисточников на радиоинтерферометрах.

Литература

• Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.

Дополнительная литература

• Додонов С. Н. Фундаментальная астрометрия и фотометрия в России: задачи, текущее состояние и перспективы // КВНО-2023.
• Зверев М. С. Фундаментальная астрометрия // Успехи астрономических наук. — М.: Изд-во АН СССР, 1950.
• Новые идеи в астрометрии : Тр. 20-й астрометр. конф. (Пулково, 20-23 мая 1975 г.) / отв. ред. чл.-кор. АН СССР М. С. Зверев. — Ленинград : Наука. Ленинградское отделениение, 1978. — 199 с.
• Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия. Определение координат звёзд. — М.: Физматгиз, 1962. — 340 с. (В переводе на английский язык: Podobed V. V. Fundamental Astrometry. Determination of Stellar coordinates] / Edited by A. N. Vyssotsky. — English Edition. — Chicago and London: The University of Chicago Press, 1965. — 236 с..)
• Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия. Установление фундаментальной системы небесных координат. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Наука, 1968. — 452 с. — 5500 экз.

На других языках

• Murray C. A. Fundamental Astrometry and the Definition of the Poleангл. // Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. — 1978. — Vol. 19. — С. 187.
• Teleki G. Fundamental astrometry-Its Present State and Future Prospectsангл. // Publications of Department of Astronomy. — 1978. — Vol. 7. — С. 31—67.
• Høg E. A Solution of the Problems of Flexure and Refraction in Fundamental Astrometry // Mitteilungen der Astronomischen Gesellschaft. — 1971. — Vol. 30. — С. 148.
• Murray C. A., Yallop B. D. Lunar Laser Ranging and Fundamental Astrometryангл. // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. — 1977. — Vol. 284(1326). — С. 507–514.
• Rawley L. A., Taylor J. H., Davis M. M. Fundamental astrometry and millisecond pulsarsангл. // The Astrophysical Journal. — 1988. — Vol. 326. — С. 947—953.
• Kovalevsky J., Seidelmann P. Fundamentals of Astrometry. — Cambridge: Cambridge University Press, 2004. — DOI:10.1017/CBO9781139106832

Учебники и пособия

• Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия: Определение координат звезд : [Учебник для ун-тов]. — Москва: Физматгиз, 1962. — 340 с.(Podobed V. V. Fundamental astrometry. Determination of stellar coordinates. — Chicago: University of Chicago Press, 1965.)
• Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия: Установление фундам. системы небесных координат : [Учебник для ун-тов]. — Москва: Наука, 1968. — 452 с.
• Нефедьева А. И., Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия : Учебное пособие. — Казань: Издательство Казанского университета, 1989. — 140 с.

Гранты

• Пширков М. С. MK-2138.2013.2 (грант). Исследование пульсаров в различных диапазонах энергий для целей астрофизики, фундаментальной физики и фундаментальной астрометрии. — 4 февраля 2013 г. — 31 декабря 2014 г.

Ссылки

• Жаров В. Е. Фундаментальная астрометрия. БРЭ (1 июня 2022). Проверено 23 октября 2023.

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Фундаментальная астрометрия», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Фундаментальная_астрометрия» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».