Российские исследователи разработали программу, которая позволяет реконструировать высококачественные изображения космических объектов на основе данных, которые получают наземные телескопы.
Разработка улучшит мониторинг околоземного пространства и навигацию в космосе, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Навигация в космосе требует не только точности, но и прогрессивных технологий. Моделирование играет ключевую роль в достижении наших целей. Мы уверены, что исследование не только укрепит текущие системы мониторинга, но и заложит основу для новых идей в области оптимизации космических наблюдений", — пояснила заведующая лабораторией исследования радиолокационных алгоритмов МФТИ (Долгопрудный) Наталья Завьялова, чьи слова приводит Центр научной коммуникации вуза.
Для решения этой задачи Завьялова и ее коллеги по МФТИ разработали алгоритм, который позволяет повысить точность отслеживания того, как движутся объекты в околоземном пространстве или внутри Солнечной системы. Для этого ученые всесторонне изучили, как на формирование изображений небесных тел или фрагментов космического мусора влияет траектория и скорость движения этих объектов, а также взаимодействие света с атмосферой и светочувствительными матрицами в телескопах.
Опираясь на эти сведения, исследователи разработали программный пакет, который позволяет с очень высоким уровнем точности моделировать то, как будет выглядеть тот или иной быстро движущийся объект во время наблюдений при помощи неподвижного телескопа, или же в том случае, когда телескоп следует за его перемещением. Данный алгоритм позволяет оценивать эффективность работы уже существующих оптико-электронных устройств и использовать эти сведения для дальнейшего улучшения их функционирования.
Как объясняют исследователи, созданный ими подход получает подобные оценки в четыре этапа, на первом из которых он формирует изображение той части космоса, где находится моделируемый объект. Затем программа определяет, как меняется вырабатываемое или отражаемое объектом излучение при прохождении через атмосферу Земли с учетом его высоты над горизонтом, оценивает искажения и потери, связанные с прохождением этого света через оптические компоненты телескопа, и определяет, как много фотонов достигает светочувствительной матрицы.
Завьялова и ее коллеги надеются, что столь детальное моделирование работы телескопов и других оптоэлектронных устройств позволит значительным образом улучшить эффективность новых систем навигации для космических аппаратов, а также повысить качество работы систем мониторинга космического пространства для наблюдения за космическими объектами и мусором. Это особенно актуально в свете быстро растущего числа обломков космических аппаратов и отработавших спутников на околоземной орбите, подытожили ученые.
