Stacja laserowa CBK PAN wykonuje laserowe pomiary odległości do sztucznych satelitów Ziemi i śmieci kosmicznych. Od 1988 roku wchodzi w skład międzynarodowej sieci International Laser Ranging Service (ILRS) jako stacja BORL, organizacji skupiającej podobne ośrodki z całego świata.
W ramach sieci ILRS stacja ma numer 78113802.
Stacja wchodzi w skład Obserwatorium Astrogeodynamicznego CBK PAN w Borówcu pod Poznaniem. Pomiary laserowe prowadzone przez stacje mają na celu wyznaczenie między innymi:
- parametrów rotacji Ziemi (ruch biegunów i długość doby);
- pozycji sztucznych satelitów ziemi z centymetrową dokładnością;
- pozycji śmieci kosmicznych z metrową i lepszą dokładnością;
- zmiennych w czasie współrzędnych geocentrum;
- stałych oraz zmiennych w czasie współczynników ziemskiego pola grawitacyjnego;
- współrzędnych i prędkości stacji wchodzących w skład ILRS;
- wartości fundamentalnych stałych fizycznych.
Wysoka dokładność uzyskiwanych danych pozwala wykorzystać je do wielu naukowych badań. Laserowe pomiary odległości satelitów i śmieci kosmicznych przyczyniają się do:
- współtworzenia wraz z innymi technikami obserwacyjnymi Międzynarodowego Ziemskiego Układu Odniesienia (International Terrestrial Reference Frame – ITRF);
- realizacji globalnego dostępu do ITRF oraz jego poprawę;
- monitorowania trójwymiarowych deformacji skorupy ziemskiej;
- monitorowania ruchu obrotowego Ziemi i ruchu biegunów;
- wsparcia monitorowania zmian topografii i objętości oceanów Ziemi (cyrkulacji oceanów, średniego poziomu morza, grubości pokrywy lodowej i innych);
- zmian rozkładu masy atmosfery spowodowanych siłami pływowymi;
- eksperymentów globalnego transferu czasu z dokładnością pikosekundową;
- obserwacji astrometrycznych (określenie dynamicznej równonocy, nachylenia ekliptyki oraz stałej precesji);
- grawitacyjnych i relatywistycznych badań nad zasadą równoważności Einsteina, parametrem Robertsona-Walkera oraz zmianami wartości stałej grawitacji G;
- dowiązania Układu Słonecznego do Międzynarodowego Niebieskiego Układu Odniesienia (International Celestial Reference Frame − ICRF);
- wyznaczania orbit śmieci kosmicznych, ich rotacji/koziołkowania na potrzeby takich serwisów m.in. Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA takich, jak: ponowne wejścia obiektów orbitalnych w atmosferę ziemską (re-entry), potencjalne kolizje i zbliżenia obiektów na orbicie (collision avoidance), fragmentacje obiektów na orbicie (in-orbit fragmentation).
Stacja laserowa BORL 78113802, ogólna charakterystyka systemu:
Lasery:
- EKSPLA PL-2250:
- Typ Nd:YAG
- Repetycja 10Hz
- Fala główna 1064nm, fala wtórna 532nm
- Długość impulsu 60ps
- Zastosowanie: satelity i obiekty wyposażone w retroreflektory
- CONTINUUM SURELITE III:
- Typ Nd:YAG
- Repetycja 10Hz
- Fala główna 1064nm, fala wtórna 532nm
- Długość impulsu 3-5ns
- Zastosowanie: śmieci kosmiczne
Montaż:
- Teleskop w konfiguracji Az/El,
- możliwe obserwacje: niskie satelity i śmieci kosmiczne (nieaktywne satelity, człony rakiet nośnych), satelity LAGEOS i GNSS (Etalon, GPS, GLONASS, GALILEO);
- laser w systemie Coude.
Główny teleskop nadawczo-odbiorczy: Cassegrain
- średnica zwierciadła głównego: 65 cm;
- średnica zwierciadła wtórnego: 20 cm;
- pole widzenia: 5′;
Teleskop śledzący: Maksutov
- średnica: 20 cm;
- pole widzenia: 1°;
- kamera CCD;
Fotopowielacz: HAMAMATSU H5023;
Licznik interwałów czasu: STANFORD SR620;
Dyskryminator: TENNELEC 454;
Baza czasu:
- aktywny maser wodorowy CH1-75A (10MHz i 1pps);
- dokładność rejestracji czasu: 5ns;
Kalibracja:
- zewnętrzna;
- przed i po obserwacji;
Precyzja systemu: ± 5 mm;
Całkowita dokładność systemu: ± 18 mm;
Oprogramowanie:
- planowanie obserwacji
- przygotowanie i obliczanie efemeryd w formatach CPF&TLE;
- obserwacje w czasie rzeczywistym
- wykonanie pomiarów kalibracyjnych;
- opracowanie wyników kalibracji w formatach CRD&TDM;
- opracowanie wyników obserwacji;
- statystyka i archiwizacja wyników pomiarów
Obsługa systemu: jeden obserwator.
Pełna charakterystyka systemu dostępna pod adresem tu.
