NASA запустит в космос искусственную звезду для калибровки телескопов

С 2029 года астрономы-любители смогут наблюдать в небе по крайней мере одну «звезду», созданную человеком. Конечно, это не объект, известный по «Звёздным войнам», и назначение у него будет другое. Небольшой спутник послужит эталонной «звездой» с точно известным положением и светимостью для калибровки земных телескопов.

NASA объявило о планах запуска мини-спутника на земной орбите на высоте около 35 400 километров над поверхностью. На таком расстоянии он вполне сможет изображать реальную «неподвижную» звезду в небе для разглядывания в телескоп с Земли. Полюбоваться звездой вживую не получится — она будет сливком тусклой для невооружённого глаза. Но для любительского телескопа — как раз то, что надо. Занимающиеся астрономией или вообще физикой могли уже догадаться, что это за высота и почему она выбрана (кроме того, чтобы спутник был подальше): это высота геостационарной орбиты. Спутник с такой орбитой будет неподвижно висеть над определённой точкой на Земле, вращаясь синхронно с её суточным вращением. Новый спутник под названием Landolt размером с коробку для обуви можно будет наблюдать в стационарной точке в Западном полушарии. Спутник назван в честь американского астронома А.Ландольта, который занимался измерениями светимости звёзд и создал несколько известных каталогов звёздных величин. Проект «Ландольт» будет разрабатываться на базе исследовательского университета Дж.Мэйсона в Виргинии.

Основная цель проекта — спутник будет служить эталоном для калибровки телескопов на Земле и поможет создать более точные звёздные каталоги с данными по яркости настоящих звёзд. Спутник будет посылать с орбиты восемь пучков света от своих лазеров в направлении телескопов на Земле. Телескопы будут созерцать «звезду» в том же поле кадра, в котором работают с реальными космическими объектами. Лазерные пучки от «звезды» будут иметь определённую калиброванную яркость. Измерив видимую яркость пучка, можно понять, какая часть света в данный момент поглощается земной атмосферой. Эти данные можно сравнить с наблюдениями около 60 эталонных звёзд, и таким образом уточнить калибровку яркости для звёздных объектов, видимых с Земли сквозь слой атмосферы.

Яркость звезды — важная характеристика, которая помогает определить различные её свойства — в частности, массу, размер и возраст. Для удалённых звёзд это одна из немногих характеристик, которую можно измерить непосредственно. Видимая яркость, разумеется, зависит от расстояния до звезды. Зная точное расстояние до объекта, можно пересчитать видимую звёздную величину в абсолютную, непосредственно связанную с количеством энергии, которую выделяет звезда в виде излучения. Но часть света от звезды рассеивается в атмосфере Земли, причём рассеяние зависит от множества факторов, прежде всего от толщины и состояния атмосферы в месте наблюдения. Чтобы учесть поправку на рассеяние, одновременно с наблюдением за объектом астрономы измеряют видимую яркость нескольких эталонных звёзд, свойства которых хорошо известны и сильно не меняются со временем. Как правило, это яркие звёзды, которые дают хорошее соотношение сигнала и шума — например, Вега, Процион, Сириус и т. д. Вега в созвездии Лиры ещё до появления точных измерений спектра и фотометрии использовалась как эталонная по блеску звезда — её видимая звёздная величина принималась за 0^m. По ней можно выполнить «калибровку» на глаз, определяя видимую звёздную величину других видимых звёзд сравнением их яркостей с эталоном. Такой же принцип остался и в инструментальной астрономии — блеск (видимую звёздную величину) какого-либо нового объекта, например, появившейся кометы или вспыхнувшей Новой определяют, сравнивая с каталожными звёздными величинами объектов поблизости. С увеличением точности измерений становится актуальным не только вносить поправку на атмосферу в месте расположения конкретного телескопа, но и отслеживать её изменения на момент наблюдений. Ещё одна искусственная «звезда», таким образом, добавится к набору звёздных эталонов, только её яркость окажется полностью под контролем и не будет зависеть от неизвестных нам процессов внутри звезды.