Современные методы РСДБ астрометрии для изучения вращения, физической либрации и внутреннего строения Луны

Современные методы РСДБ астрометрии для изучения вращения, физической либрации и внутреннего строения Луны

1,  2 2 4Ли Дж., 1, 3Пинг Дж.,  5, 2 1

1 Казанский федеральный университет, Казань, Россия

2 Национальная астрономическая обсерватория Японии, Мизусава, Япония

3Пекинская астрономическая обсерватория, Пекин, Китай

4Шанхайская астрономическая обсерватория, Шанхай, Китай

5Геосайнс, Канберра, Австралия

Физическая либрация Луны (ФЛЛ) является одним из главных объектов наблюдений в будущих российских, японских  и китайских космических проектах. После успешного завершения первого этапа лунной космической миссии SELENE (Kaguya, 2007-2009 гг.) японские исследователи планируют второй этап лунной космической миссии – SELENE II (2017г.), включающий наблюдения, как в окололунном пространстве, так и с поверхности Луны. Для этой цели помимо проекта ILOM (установка оптического 10см телескопа на поверхности Луны, 2020г.), планируется новый эксперимент Inverse VLBI (I-VLBI, Обратная РСДБ). На видимой поверхности Луны предполагается установить  два  радиомаяка в экваториальных (Китай, Япония) и/или полярных (Россия) зонах Луны. Предполагается, что  радиомаяки будут одновременно посылать радиосигналы, которые будут приниматься на Земле несколькими антеннами в Японии, Китае и России. Для корректировки их местоположения будет использован низкоорбитальный спутник. Успешный опыт применения метода дифференциальной РСДБ (D-VLBI) в проекте SELENE (Kaguya, 2007-2009гг.) и Чанг’Е-1,2 (2007-2011гг.) вдохновил японских, китайских и российских исследователей использовать его в эксперименте I‑VLBI для определения физической либрации Луны с точностью до 1 миллисекунды дуги по долготе и широте. Разность расстояний между маяками  и Землей,  измеряемая методами РСДБ, может быть получена с высокой точностью 1 – 10 мм при наборе достаточной статистики.

Для достижения запланированной высокой точности  определения разности хода радиолучей между двумя радиомаяками в методе I-VLBI они должны быть размещены как можно на больших расстояниях друг от друга по дуге экватора (либрация по долготе) и на лунных полюсах (либрация по широте), что и предполагается реализовать в китайских лунных проектах Чанг’Е-3,4,5,6 (2013-2017гг.)  и российских  проектах “Луна-Глоб” и “Луна-Ресурс” (2015-2017гг.). Рассматривается также подобный эксперимент на поверхности Марса.  В рамках российско-японского и российско-китайского грантов перед российской стороной поставлена задача - оценить перспективы данных экспериментов для повышения точности наблюдений углов физической либрации Луны, обоснования селенографической системы координат и  создания фундаментального сектора лунного навигационного ежегодника.