ĢĢI rekonfigurējama kosmisko objektu optiskas novērošanas sistēma – ieviešanas etaps

Projekta nosaukums: ĢĢI rekonfigurējama kosmisko objektu optiskas novērošanas sistēma – ieviešanas etaps

Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/4/20/619

Projekta vadītājs (pēcdoktorants): vadošā pētniece, Dr.sc.ing. Diāna Haritonova

Projekta īstenošanas termiņš: 01.01.2021.-30.06.2023.

Projekta kopējais finansējums, LU daļa: 111,504.90 EUR, LU daļa: 5,575.25 EUR

Projekta mērķis: uzstādīt un konfigurēt Ģeodēzijas un ģeoinformātikas institūta (ĢĢI) kosmisko objektu optiskas novērošanas sistēmu un uzsākt tās ekspluatāciju, izmantojot to pozicionāliem astrometriskiem novērojumiem. Projekts dos iespēju panākt radikālas izmaiņas ĢĢI optiskas sistēmas attīstībā, kā arī nodrošinās pēcdoktoranta jaunu zināšanu un pieredzes apgūšanu.

Projekta rezultāti: divi zinātniskie raksti, četras starptautisku zinātnisku konferenču tēzes, mobilitātes komandējumi, materiālu un metožu apraksts, kas būtu noderīgs projekta rezultātu integrēšanai studiju procesā, kā arī tiek plānots sekmēt optiskas novērošanas sistēmas komercializāciju.

Kontakti: diana.haritonova@lu.lv

1. ceturksnis: 01.01.2021.–31.03.2021.

Optiskas novērošanas sistēmas eksperimentālais instruments tika transportēts uz LU Akadēmiskā centra Zinātņu māju, kur tas tiks uzstādīts datorvadāmā paviljonā tuvākajā laikā.

Ir veikti sagatavošanas darbi: paviljona gabarītu un darbības iespēju novērtējums, optiskas novērošanas sistēmas orientācijas novērtējums tajā izmantojot 3D vizualizācijas programmatūru, iepazīšanās ar paviljona vadības programmatūru, instrumenta atsevišķo mezglu uzlabošanas pasākumi – novērtētas dažu detaļu aizvietošanas iespējas.

Sniegts ziņojums Latvijas Universitātes starptautiskās zinātniskās konferences "Astronomijas sekcijas sēdes" ietvaros tiešsaistē. Iesniegts abstrakts.

2. ceturksnis: 01.04.2021. – 30.06.2021.

Ir noslēdzies darbs pie datorvadāmā paviljona vadības nodrošinājuma no ĢĢI tehniskās telpas: pabeigta paviljona elektriskā un vadības elektronikas instalācija. Iegūti dati un izveidots paviljona slodzes modelis visām azimuta vērtībām, lai nodrošinātu savlaicīgu apstāšanos atbilstoši lūkas izvēlētai pozīcijai.

Turpinās darbs pie optiskas novērošanas sistēmas montāžas. Tika uzlaboti sistēmas atsevišķi mezgli, pārbaudīta to darbība saskaņā ar nepieciešamo precizitāti, kā arī notestētas vadības programmatūrā implementētās funkcijas.

Ir pieteikta un apstiprināta dalība virtuālajā vasaras skolā “Asteroīdu Fotometrija“, kura norisināsies no 16. līdz 27. augustam (2021.g.) Molētu astronomiskajā observatorijā Lietuvā. Vairāk informācijas ŠEIT.

Tiek vākti materiāli, kas nepieciešami kosmisko objektu novērojumu veikšanas metodoloģijas izstrādei un turpmākai aprobācijai.

3. ceturksnis: 01.07.2021. – 30.09.2021.

ĢĢI optiskas novērošanas sistēma ir gatava testa novērojumu veikšanai. Fokusēšanas apakšsistēma ir nokalibrēta. Aktuālais solis ir sistēmas orientācijas definēšana izmantojot zvaigžņu novērojumus, kā arī jauna montāžas kļūdu modeļa noteikšana.

No 16. līdz 27. augustam pēcdoktorante veiksmīgi piedalījās virtuālajā starptautiskajā vasaras skolā “Asteroīdu Fotometrija“, kuru organizēja Viļņas Universitātes Molētu Astronomiskā Observatorija (MAO). Šīs skolas ietvaros bija iespējams iepazīties ar MAO Maksutova tipa teleskopa darbības principiem; attālināti veikt reālus novērojumus ar to; iegūt astronomiskos datus; apgūt CCD attēlu apstrādes un analīzes programmatūras paketi CCLRC Starlink, attālinātu pieeju kurai nodrošināja Ādama Mickēviča Universitāte (Poznaņa); iegūt mērķa asteroīda spožuma līkni un sinodisko periodu. Plašāka informācija par pasākumu pieejama ŠEIT.

Ir pieteikts abstrakts dalībai 2. Starptautiskajā Lietišķās Ģeoinformātikas Simpozijā, kas norisināsies 2021. gada 2.-3. decembrī, Rīgā, Latvijas Universitātes Zinātņu mājā un/vai tiešsaistē. LU Ģeodēzijas un ģeoinformātikas institūts organizē šo pasākumu. Plašāka informācija pieejama ŠEIT.

Ir pieteikts abstrakts dalībai starptautiskajā pasākumā AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting 2021, kas norisināsies 2021. gada 13.-17. decembrī Ņūorleānā (ASV) un tiešsaistē.

4. ceturksnis: 01.10.2021. – 31.12.2021.

ĢĢI optiskas novērošanas sistēmai tika noteikti orientācijas parametri: precizēti leņķa devēju nullpunktu novietojumi, primārās ass azimuts un slīpums, precizēta asu perpendikularitāte. Pirmie testa novērojumi iegūti statiskajā un sekošanas režīmos. Apkopoti zvaigžņu kadru salikšanas rezultāti.

Sniegts ziņojums (tiešsaistē) 2. Starptautiskajā Lietišķās Ģeoinformātikas simpozijā, ko rīkoja Latvijas Universitātes Ģeodēzijas un ģeoinformātikas institūts kopīgi ar Jildizas Tehnisko universitāti (Turcija). Informācija pieejama 

Sniegts ziņojums (tiešsaistē) starptautiskajā pasākumā AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting 2021, kas norisinājās 2021. gada 13.-17. decembrī Ņūorleānā (ASV) un tiešsaistē. Ziņojuma abstrakts

6. un 8. decembrī LU Ģeodēzijas un ģeoinformātikas institūtā viesojās Latvijas Lauksaimniecības Universitātes (LLU) Vides un būvzinātņu fakultātes maģistranti un Latvijas Universitātes (LU) Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes bakalauri. Šo vizīšu laikā tika nodemonstrēta ĢĢI kosmisko objektu optiskas novērošanas sistēma darbībā kopā ar vadības programnodrošinājumu. Studentiem bija iespēja apskatīt novērošanas sistēmu uz jumta datorvadāmajā kupolā (LU Zinātņu māja), kur tika sniegta informācija par sistēmas darbības principu. Savukārt, tehniskajā telpā, no kuras notiek sistēmas vadība, tika prezentēta vadības un analīzes programmatūra kopā ar pēdējo testu novērojumu rezultātiem. Studentiem detalizēti tika izklāstīts par optiskas novērošanas sistēmas pielietošanas nozīmi satelītu ģeodēzijā.

5. ceturksnis: 01.01.2022. – 31.03.2022.

Veicot optiskos novērojumus 2022.g. 11. janvārī, tika iegūti 237 identificējami statiski kadri (ekspozīcijas laiks: 0.5 s) montāžu pārvietojot pa radiālām trajektorijām – pozīcijās ar azimuta soli 20 grādi un augstuma soli 10 grādi (40-90 grādi virs horizonta). Mainot augstumu novērotas fokusa vietas izmaiņas. Izmantojot iegūtos kadrus tika aprēķināti montāžas kļūdu modeļa parametri. Kā arī tika konstatēts galvenā spoguļa (vienai optiskajai sistēmai) stiprinājuma brīvgājiena efekts.

Izmantojot ĢĢI optiskas novērošanas sistēmu 28. februārī tika veikta sekošana diviem satelītiem; tie ir “Galileo-202” un “Etalon-2”. Kopumā pozicionēšanas precizitāte atbilst gaidītajam, tā ir 0.01 grādi tuvu zenītam, un līdz 0.07 grādi zemākā augstumā.

Sniegts ziņojums (tiešsaistē) Latvijas Universitātes starptautiskās zinātniskās konferences "Astronomijas sekcijas sēdes" ietvaros, kura notika 23. martā (2022.g.). Iesniegts abstrakts. Informācija par to ir pieejama: https://conferences.lu.lv/event/155/program

Ir pieteikta dalība starptautiskajā pasākumā 44th COSPAR Scientific Assembly, kas norisināsies Atēnās no 16. līdz 24. jūlijam (2022.g.). Informācija par to pieejama: https://www.cospar-assembly.org/assembly.php

6. ceturksnis: 01.04.2022. – 30.06.2022.

Izmantojot ĢĢI optiskās novērošanas sistēmu 3. maijā un 15. jūnijā tika veikta sekošana satelītiem ģeostacionārā loka rajonā.

Izmantojot 3. maija novērojumus ir iegūts saliktais kadrs no 15 kadriem ar 2 un 5 sekunžu ekspozīciju, uz kura reģistrēti 7 objekti. Tas ir ģeostacionārā loka rajons virs ekvatora punkta ar ģeogrāfisko garumu 31.5 E (tuvu satelīta ASTRA 5B pozīcijai). Pārsvarā objekti uz kadra ir vai nu neaktīvie satelīti vai kosmiskās atlūzas. Kadrs ir publicēts ĢĢI Facebook vietnē: https://www.facebook.com/LUGGInstituts

Izmantojot 15. jūnija novērojumus ir iegūti vairāki saliktie kadri, kuros vienlaikus reģistrēti 2 GEO objekti.

18. jūlijā tiks sniegts ziņojums starptautiskajā pasākumā 44th COSPAR Scientific Assembly, kas norisināsies Atēnās. Informācija par to ir pieejama: https://www.cospar-assembly.org/assembly.php

Ir iesniegts projekta pieteikums “Mikrotīkls” konkursam, kurā var iegūt finansējumu ar mērķi uzlabot zinātniskā aprīkojuma tehniskos parametrus. Ziedojumu administrē LU fonds. Informācija par to ir pieejama: https://www.fonds.lv/par-mums/zinas/zina/t/72431

7. ceturksnis: 01.07.2022. – 30.09.2022.

Ir pieteikts abstrakts dalībai starptautiskajā pasākumā AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting 2022, kas norisināsies 2022. gada 12.-16. decembrī Čikāgā (ASV) un tiešsaistē.

Tika apstiprināts projekta “LU Akadēmiskā centra kosmisko objektu optiskās novērošanas sistēma” pieteikums SIA “Mikrotīkls” konkursa ietvaros. Ziedojumu administrē LU fonds. Piešķirtais finansējums 18 644 eiro apmērā paredzēts optiskās novērošanas sistēmas tehnisko parametru uzlabošanai. Ir paredzēts aizvietot esošo CCD matricu ar jaunu pilna kadra CCD matricu, kā arī uzstādīt laika apstākļus reģistrējošās ierīces. Informācija par to ir pieejama: www.fonds.lv/par-mums/zinas/zina/t/73145/

Septembrī tika organizēta dalība divos LU 103. jubilejas nedēļas pasākumos: “Atver! LU Akadēmisko centru” un “Zinātnieku nakts 2022”. Šo pasākumu ietvaros tika nodemonstrēta GGI kosmisko objektu optiskās novērošanas sistēma darbībā kopā ar vadības programnodrošinājumu. Visiem interesentiem bija iespēja apskatīt novērošanas sistēmu datorvadāmajā kupolā uz LU Zinātņu mājas jumta.

Tiek plānots komandējums uz Teides astronomisko observatoriju, kura pieder Kanāriju salu Astrofizikas institūtam. Mērķis: apmeklēt Teides astronomisko observatoriju, iepazīties ar teleskopu tīklu un observatorijas zinātnisko aprīkojumu, piedalīties nakts novērojumu veikšanā.

8. ceturksnis: 01.10.2022. – 31.12.2022.

Sniegts ziņojums (tiešsaistē) starptautiskajā pasākumā AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting 2022, kas norisinājās 2022. gada 12.-16. decembrī Čikāgā (ASV) un tiešsaistē. Ziņojuma abstrakts ir pieejams: https://agu.confex.com/agu/fm22/meetingapp.cgi/Paper/1080220

Periodā no 23. oktobra līdz 5. novembrim tika apmeklēta Kanāriju salu Astrofizikas institūta Teides astronomiskā observatorija. Vizītes laikā bija iespēja iepazīties ar unikālu teleskopu tīklu, kas atrodas 2400 m augstumā virs jūras līmeņa, un observatorijas zinātnisko aprīkojumu. Tika saņemta vērtīga informācija par novērojumu veikšanas organizāciju un observatorijas vietas laika apstākļu ietekmi uz to, kā arī informācija par esošajām misijām, kurās piedalās Kanāriju salu Astrofizikas institūta zinātnieki, un sadarbību ar citām organizācijām. Tika iegūta jauna pieredze nakts novērojumu veikšanā 28 ziemeļu platuma grādos. Tika novērtēti teleskopu tehniskie parametri: Eiropas Kosmosa Aģentūras (ESA) OGS teleskopa un Carlos Sanchez teleskopa.

Pateicoties projektam, kuru finansē MikroTik un administrē LU Fonds, ir pasūtīta jauna lielāka (37x37 mm) CCD matrica, un iegādāti jauns fokusētājs un lauka de-rotators. Šīs ierīces ļaus ievērojami palielināt novērojumu efektivitāti un iegūt vājāku objektu attēlus, sniedzot ievērojamu atbalstu PostDoc projekta realizācijā.

9. un 17. novembrī LU Ģeodēzijas un ģeoinformātikas institūtā viesojās RTU Ģeomātikas katedras studenti. Vizīšu laikā tika nodemonstrēta ĢĢI kosmisko objektu optiskās novērošanas sistēma darbībā. Studentiem bija iespēja apskatīt novērošanas sistēmu uz jumta datorvadāmajā kupolā. Savukārt, tehniskajā telpā, no kuras notiek sistēmas vadība, tika prezentēta vadības un analīzes programmatūra kopā ar pēdējiem novērojumu rezultātiem.

9. ceturksnis: 01.01.2023. – 31.03.2023.

Sniegts ziņojums Latvijas Universitātes 81. starptautiskās zinātniskās konferences "Astronomijas sekcijas sēdes" ietvaros, kura notika 16. martā (2023.g.). Iesniegts abstrakts. Informācija par to ir pieejama šeit: https://conferences.lu.lv/event/275/program 

Pateicoties projektam, kuru finansē MikroTik un administrē LU Fonds, ir iegādāta jauna CCD matrica, kā arī jauns fokusētājs un lauka de-rotators. Šobrīd uzsākts darbs pie ierīču instalācijas. Jaunās CCD kameras izmantošana ļaus ievērojami palielināt novērojumu efektivitāti un iegūt vājāku objektu attēlus.

Tiek strukturēti materiāli kosmisko objektu novērojumu veikšanas metodoloģijai izmantojot GGI optiskās novērošanas sistēmu.

Iesniegts zinātniskais raksts žurnālā “Advances in Space Research”.

10. ceturksnis: 01.04.2023. – 30.06.2023.

Tika veikta virkne novērojumu; iegūti vairāki kadri katram atsevišķam ekspozīcijas laikam zenīta apgabalā gan zvaigžņu sekošanas režīmā, gan statiskajā režīmā, ar mērķi novērtēt optiskās sistēmas jutības (izšķirtspējas) robežas ārējās vides apstākļos. Tika iegūti arī kadri sekojot satelītam ģeostacionārā loka rajonā pie dažādām ekspozīcijām. Šie kadri tika apstrādāti izmantojot salikto kadru metodi.

Iesniegts zinātniskais raksts žurnālā “Remote Sensing” (Q1). Raksta nosaukums: "On application of frame stacking in celestial coordinates for observation of natural and artificial space objects".

Periodā no 12. līdz 24. maijam tika apmeklēta Barselonas astronomiskā observatorija Fabra. Vizītes laikā bija iespēja iepazīties ar observatorijas zinātnisko aprīkojumu un galvenajiem pētījumu virzieniem. Tika saņemta informācija par novērojumu veikšanas organizāciju izmantojot pilnībā robotizētu teleskopu Fabra-ROA (TFRM – Telescope Fabra ROA Montsec), kas atrodas Astronomiskajā observatorijā Montsek (OAdM – Montsec Astronomical Observatory, IEEC – Institute of Space Studies of Catalonia). Tika novērtēti TRFM teleskopa tehniskie parametri un izanalizēta stratēģija dažādu satelītu novērojumiem. Komandējuma laikā tika apmeklēta arī zinātnieces Mar Mezcua Pallero lekcija (Institute of Space Sciences, Spanish National Research Council, ICE-CSIC, IEEC).

Sniegta intervija laikrakstam "Zinātnes vēstnesis" 5 (632), 2023. gada 29. maijs: "Uz LU Zinātņu mājas jumta rekonfigurējama kosmisko objektu optiskās novērošanas sistēma. Pēcdoktorantūras pieredzes stāsts". Intervija pieejama šeit: www.lza.lv/publikacijas/zinatnes-vestnesis/1560-uz-lu-zinatnu-majas-jumta-rekonfigurejama-kosmisko-objektu-optiskas-noverosanas-sistema-pecdoktoranturas-pieredzes-stasts-zinatnes-vestnesis

Projekta rezultāti tika prezentēti "V Pasaules latviešu zinātnieku kongresa" laikā Latvijas Nacionālajā bibliotēkā. Stenda referāts: "Space object optical tracking system of the UL Academic Centre".