ЛАЗЕРНАЯ ЛОКАЦИЯ СПУТНИКОВ В ЛАТВИИ ............... .......

Начало. В конце 60 и в начале 70 года в тогдашнем социалистическом лагере Европы в рамках сотрудничества учёных по программе "INTERKOSMOS" была создана рабочая группа "Лазерный спутниковый дальномер". В рабочую группу входили: Венгрия, Восточная Германия, Польша, Чехословакия и учёные Советского Союза. Программу координировал Астрономический Совет АН СССР, но создание лазерного дальномера велось под руководством учёных ЧССР. Каждый из участников изготовил определённые аппаратурные блоки для комплектации лазерного дальномера. ЧССР изготовила лазерный импульсный генератор и выполняла конечные монтажные работы, Польша изготовила и поставила оборудование для точного измерения интервалов времени, Венгрия - оссцилоскопы и измерители частоты, ГДР - устройство для регистрации данных, СССР - оптическую систему телескопа, механизм слежения и монтаж Астрономический Совет АН СССР поручил выполнить эту работу Астрономической обсерватории Латвийского Государственного Университета (ЛГУ), которая на тот момент уже имела опыт в наблюдениях спутников и успехи в кострукциях таких систем (М. Абеле, К. Лапушка). За неполных два года в 1972 году был создан Первый Лазерный Телескоп "INTERKOSMOS (LD-1)", который был установлен в обсерватории Ондржейове (ЧССР). Там он работал с 1972 до 1975 гг., затем был переправлен и установлен в Познане (Польша).

Эта модель с небольшим усовершенствованием - второй экземпляр, который, вместе со всей вспомогательной аппаратурой (20Т грузовой контейнер) в апреле 1973 года был привезён в Астрономическую обсерваторию ЛГУ и установлен на территории обсерватории ЛГУ в Ботаническом саду. Сам лазерный телескоп был поставлен на специальную платформу, которая с помощью гидравлической системы могла быстро поднять и опустить лазерный телескоп на нужную позицию. Работа с этим лазерным дальномером положила начало лазерной астрометрической эры в Латвии. Интенсивный процесс освоения установки продолжался до самого конца 1973 года, когда были выполнены 404 измерений расстояния по всем виткам спутников "GEOS-A", "GEOS-B" и "BEB", достигая точность около 1 м. В начале 1974 года этот второй экземпляр LD-1 был доставлен в Египет, в обсерваторию в Хелуане, где начал работу в сентябре 1974 года. Третий экземпляр также в 1974 году был установлен недалеко от посёлка Патакамайя в Боливии на равнине Альтиплана на высоте 3874 м над уровнем океана / Patacamaya /, примерно на полпути между городами Ла-Пас и Оруро. Четвёртый экземпляр в 1976 году поступил на обсерваторию в Кавалуре (Индия). Пятый в 1977 году на кубинскую обсерваторию Сантьяго де Куба. Шестой на обсерваторию в Симеизе (Крым) и седьмой на обсерваторию в Звенигороде под Москвой. Учёные-Специалисты Астрономической обсерватории ЛГУ принимали активное участие в установке, в эксплуатации этих лазерных дальномеров и в наблюдениях на этих инструментах!

С 1974 года, когда LD-1 из Риги был перевезён в Египет, в Астрономической обсерватории ЛГУ образовался перерыв в выполнении лазерных измерений, во время которого определённая группа сотрудников активно работали над новой конструкцией лазерного дальномера, который был бы полностью укомплектован собственными домашними (СССР) изготовленными элементами и были бы свободны от замеченных недостатков, которые были свойственны модели LD-1.

...

В результате работы была создана модель лазерного дальномера LD-2 , который также принадлежал к Первому поколению лазерных дальномеров, но, в отличие от модели LD-1, там был двухканальный оптический приёмник сигналов с использованием схемы совпадения, которая позволяло быстро уменьшить количество шумовых импульсов. Лазерный генератор также был на базе рубинового кристалла, вместе со всей той электроникой была помещена в монтаже телескопа и перемещалась вместе с ним - это сильно упрощало систему конструкции и увеличивало безопасность по сравнению с моделью LD-1, где вся лазерная электроника находилась под платформой телескопа.

Систематика лазерной локации спутников. В 1979 году на военном топографическом экспериментальном заводе (СССР) в Риге был изготовлен Первый Экземпляр Лазерного Дальномера LD-2 и установлен на территории Астрономической обсерватории ЛГУ в Ботаническом саду. Первые измерения состоялись 7 июня 1979 года с лазерной локации спутника "GEOS-C" - с этим попутным ветром началась систематическая лазерная локация спутников в Астрономической обсерватории ЛГУ, которая продолжается и по ныне! Первоначальная точность измерения на модели LD-2 также была в границах около 1-2 м, так как длина лазерного импульса была около 20 nsec и для регистрации использовались обычные измерители интервала времени на базе измерителя частоты. В период до 1985 года, в тесном сотрудничестве с лазерной группой специалистов Альчевского горно-металлургичевского института (Украина) и со специалистами в области обработки сигналов института электроники АН ЛССР модель LD-2, была неоднократно модернезирована, пока не была достигнута точность измерения расстояния до спутника 30 см, которая была самым лучшим результатом по измерению дальности до спутника того времени во всём СССР!

В дальнейшем, модели LD-2 и LD-3 стали не удовлетворять современным требованием определения расстояния до спутника. Во-первых, ограничена точность измерения, которая главным образом лимитирована длиной импульса около 15 nsec после модернизации. Точность в границах между 30-50 см была пригодна для точного определения орбиты спутника, но недостаточна для использования результатов в космической геодезии, определяя точные координаты обсерватории, параметры вращения Земли и велечину дрейфа континентов. Во-вторых, сравнительно слабая оптическая система не позволяла производить лазерные измерения дальности до спутников в среднем далёкие (6000 км) и далёкие (20 000 км), ибо не была возможность визуально увидеть и прицелиться лазерным лучом. В-третьих, недостаточная точность слежения, которая была лимитирована аналого электро-механической возможности системы и которая в свою очередь исключала точное отслеживание далёких спутников. Виделись конструкции второго и даже третьего поколения лазерных дальномеров, у которых не были бы перечисленные главные недостатки LD - 2. 1983 год - Московский физический институт Лебедева (проф. Кокурин) предложил Астрономической обсерватории ЛГУ участвовать в разработке лазерного дальномера второго-третьего поколения с диаметром главного зеркала 1 метр. Совместная работа шла очень успешно и, уже в 1985 году на том же самом Рижском заводе были изготовлены Первый экземпляр и потом ещё четыре дальномера.

Первые измерения дальности спутника LAGEOS-1 (6000 km) были получены 9 сентября 1987 года. Сегодня: средняя квадратичная ошибка измерения дальности до спутника на границе от 0.9 до 1.3 см с квадратичной ошибкой нормальных точек от 2 до 5 мм. С этими тремя поколениями лазерных дальномеров обсерватория Астрономического института Латвийского Университета принимала и в настоящее время с лазерным телескопом LS-105 принимает участие в международной научной программе по лазерной локации спутников организации ILRS (International Laser Ranging Service), так и в рабочей программе по лазерной локации организации EUROLAS (European Laser Ranging Service). . Stations Riga

Май 26 , 2015