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CHES：用于探测附近太阳型恒星的宜居行星的太空天文测量任务
CHES 联合体 1 中国科学院紫金山天文台, 中国科学院行星科学重点实验室, 南京 210023; jijh@pmo.ac.cn 2 中国科学技术大学天文与空间科学学院，合肥 230026 3 中国科学院国家空间科学中心空间系统电子信息技术重点实验室，北京 100190 4 中国科学院大学，北京 100049 5 中国科学院光电技术研究所，成都 610209 6 中国科学院自适应光学重点实验室，成都 610209 7 中国科学院空间光电精密测量技术重点实验室，成都 610209 8 中国科学院微小卫星创新研究院，上海 201306 9 南京大学天文与空间科学学院，南京 210046 10 中国科学院上海天文台，上海 200030收到日期 2022 年 4 月 29 日；修订日期 2022 年 6 月 4 日；接受日期 2022 年 6 月 9 日；出版日期 2022 年 7 月 8 日
太平洋上空近距运行的地球静止轨道卫星的天文测量和光度测量
摘要 2020 年 2 月，新西兰收集了大量近距离操作的地球静止卫星观测数据。这些测量是“幻影回声”实验的一部分，该实验是澳大利亚、加拿大、新西兰、英国和美国之间的合作活动。作为一个合适的案例研究，选择了任务扩展飞行器 1 (MEV-1) 和 Intelsat 901 之间的对接。在近距离操作的最后部分，两颗卫星位于太平洋上空，因此从新西兰可以看到。这些观测是在位于奥克兰北部旺阿帕劳阿半岛的国防技术局 (DTA) 空间领域意识 (SDA) 天文台进行的。所有图像均使用配备 FLI ML11002 CCD 相机的 11 英寸 (279 毫米) Celestron Edge HD 望远镜拍摄的。DTA 天文台最近已完全自动化，可以整夜连续收集数据。每个晴朗的夜晚，为了提高光度测定和天体测量的时间分辨率，我们经常会收集多达 1500 张图像，采样率约为每分钟 3 帧（每小时 180 帧）。基于 5 秒的曝光时间，卫星探测的视星等极限约为 15。实际上，只有当物体的星等约为 14 或更亮时，结果才是可以接受的。数据缩减是在 StarView 中执行的，这是 DTA 为 SDA 图像分析开发的专用软件工具。专门开发的数据分析算法用于恒星（恒星）图像和卫星（非恒星）图像的天体测量校准。基于视野中识别的大约 100-400 颗恒星，天体测量解决方案的典型 RMS 误差为 0.2 角秒。校准时使用了欧洲航天局的 GAIA 目录 (DR2)，星等限制在 16 级以下。两颗卫星之间的相对天体测量随机测量误差通常小于 0.1 角秒，相当于太空中的 20 米以内。基于 GAIA G 波段的典型光度校准产生的 RMS 误差约为 0.1 – 0.2 个量级。同时，在良好的大气条件下，孔径光度测定的随机误差仅在 0.02 到 0.04 之间。利用 MEV-1 和 Intelsat 901 在近距操作期间获得的高质量测量结果，可以将观测到的天体测量和光度数据中的某些特征与任务期间执行的实际操作和其他关键事件关联起来。事实证明，现成的小孔径光学设备可成功用于监测地球静止轨道 (GEO) 上的近距操作并收集重要信息以供空间领域感知。