Лазерна локація супутників

Лазерна локація супутників (англ. Satellite laser ranging) - це метод визначення топоцентричної відстані до супутника, за допомогою лазерних імпульсів, за принципом станція - супутник – станція. Лазерна локація є одним з найважливіших методів досліджень в геодезії та геофізиці, астрономії та геодинаміці.

Історія лазерної локації

Лазерна локація космічних об’єктів ,була запропонована Плоткіним в США, на початку 60-х років XX століття, незадовго після отримання Мейманом генерації лазера на рубіні. У колишньому СРСР ,1963 року на Кримській науковій станції Фізичного інституту ім. П.М. Лебедєва Академії наук, були проведені перші експерименти з лазерної локації космічного об’єкту - Місяця. В Україні лазерною локацією КО (ШСЗ) почали займатися в 70-х роках (Головна астрономічна обсерваторія Академії наук; Відділ космічних досліджень Ужгородського університету; ДНВО «Метрологія», м.Харків; ряд організацій Міністерства оборони СРСР і Лабораторія лазерно-оптичних вимірювань Держстандарту СРСР, перетворена в Державний міжвузівский центр «Оріон», м.Алчевськ). У 80-х роках до цих організацій приєдналася Астрономічна обсерваторія Львівського університету.

Принцип вимірювань

Спостереження в лазерній локації полягають у вимірюванні відрізку часу, за який, надкороткий лазерний імпульс проходить від земної станції до супутника і повертається знову на станцію. Тобто, коли лазер випускає сигнал на відбивач, що знаходиться на супутнику, строго фіксується час виходу сигналу з телескопа, лазерний пучок, що потрапляє на відбивачі розташовані на супутнику, відбивається і повертається у телескоп з точною фіксацією часу його повернення. При багатократному повторенні лазерних імпульсів виникає послідовність надісланих і прийнятих сигналів. Ці сигнали передаються на комп’ютерний лічильник подій, який в свою чергу визначає час поширення лазерного імпульсу , що називається локаційним запізненням, і проводить контроль та реєстрацію щодо інформації результатів вимірювань. Локаційне запізнення помножене на швидкість світла і є миттєвою відстанню до супутника. Лазерна локація супутників з точністю до міліметрів може бути здійснена лише для супутників обладнаних кутовими відбивачами. При цьому чим більша висота орбіти , тим більше відбивачів повинно бути на супутнику.

Основні задачі

Лазерна локація супутників дає можливість виконувати низку різноманітних задач :

• визначення геоцентричної відстані до супутника;
• підтвердження значень параметрів гравітаційного поля, отриманих з допомогою нових космічних місій;
• калібрування і уточнення елементів орбіт низькоорбітальних супутників (обладнаних приймачами системи GPS);
• визначення найнижчого ступеня і порядку коефіцієнтів Гравітаційного поля , у тому числі їх часові зміни;
• дослідження ефектів загальної теорії відносності, пов'язаних із викривленням простору— часу поблизу Землі.

Станції,що здійснюють лазерну локацію

Геодезичні супутники : Ajisai; Etalon 1,2; Lageos 1,2; Larets; Lares Starlette/Stella
Інші проєкти : CryoSat-2; GPS-35; Giove Probe-B; HY-2A; Envisat-1; Jason-2; Grace; Saral

Посилання та джерела

• satlas.ucoz.com [Архівовано 31 травня 2016 у Wayback Machine.]
• УДК 681.3, «Опрацювання результатів спостережень штучних супутників Землі на лазерно-локаційній станції «Львів – 1831»»,С.Апуневич, А.Білінський, Я.Благодир, ЛНУ імені Івана Франка, Астрономічна обсерваторія.
• «Вісник НТШ» №44, «Лазерні спостереження ШСЗ та Місяця», Яремчук Р.
• ISSN 1607-2855, Том 3,№2,2002 с.58-69; «Лазерная локация спутников»,Ю.С.Денищик, А.М.Дрюченко, И.В.Нагай.