CINEOS

Campo Imperatore Near-Earth Objects Survey

Telescopio Iniziato Terminato
Schmidt Ago 2001 Dic 2002

INTRODUZIONE
La Survey di Near-Earth Objects di Campo Imperatore (CINEOS) è un programma dedicato alla ricerca e allo studio degli Asteroidi che orbitano in prossimità della Terra (Near-Earth in inglese), con speciale enfasi sullo studio degli oggetti che appaiono a piccola distanza angolare dal Sole. Il programma è condotto dalla Stazione Osservativa di Campo Imperatore dell'Osservatorio Astronomico di Roma sul Gran Sasso, a circa 2150 metri di altezza. La stazione è situata circa 130 km a nord-est di Roma. Latitudine e longitudine sono rispettivamente 13.5581 gradi Est e 42.4442 Nord.

CINEOS è nato nel 1996 da una collaborazione tra l' Osservatorio Astronomico di Roma (OAR-INAF) e l'Istituto di Astrofisica Spaziale (IASF-CNR) all'interno del progetto ITANET.
Dopo una lunga pausa iniziata a metà 1997, CINEOS ha recentemente ripreso l'attività avvantaggiandosi dei miglioramenti apportati sia agli strumenti che al software. L'Osservatorio Astronomico di Torino è stato coinvolto nel progetto fin dalla sua ripartenza.
Il programma osservativo è condotto con il telescopio Schmidt (60-90-183 cm) disponobile a Campo Imperatore, del quale usa tra le 10 e le 14 notti per mese, generalmente in coincidenza con il primo e l'ultimo quarto di Luna.

LA STRUMENTAZIONE
Schmidt Telescope Il programma CINEOS ha ripreso le sue osservazioni alla fine dell'estate 2001 e ha migliorato le potenzialità del periodo 1996/97 con un sofware e un harware più moderni ed efficienti. Le osservazioni di CINEOS sono ottenute utilizzando il telescopio Schmidt (60/90/183 cm) dell'Osservatorio di Campo Imperatore (AQ) e la sua matrice del piano focale, la camera CCD ROSI.

ROSI è equipaggiata con un chip CCD 2048 x 2048, 13.5 micron per pixel, di alta efficienza quantica, "thinned" e "back illuminated", prodotto dalla Marconi Ltd. (precedentemente conosciuta come EEV). Il campionamento è di 1.51 arcsec/pixel e corrisponde ad un campo di vista di 52' x 52'. La camera può utilizzare un set di filtri standard Johnson (U, B, R e I) montati su un sistema automatio di tipo jukebox. L'alta efficienza quantica (quasi il 90% al picco) e la corrente di dark estremamente bassa garantita dal sistema di raffreddamento ad azoto liquido (la temperatura di lavoro è a -100° C), insieme alle ottiche veloci (f/3) dello Schmidt, rendono questo sistema particolarmente appropriato per la ricerca di oggetti in movimento dove è richiesta un'alta velocità fotometrica.

Anche la meccanica del telescopio è stata recentemente migliorata con nuovi encoder, motori e sistema di controllo. Grazie alla qualità di questi strumenti, il telescopio è ora in grado di operare in "open loop tracking" (senza alcuna guida) per periodi di molti minuti e senza percepibile distorsione dell'immagine puntiforme delle stelle.

IL SOFTWARE
Al fine di ottenere un veloce processamento dei dati, è operativa una "pipeline" automatica di riduzione. Questo sistema utilizza il software PREPROCESS per ottenere il flat-field e per rimuovere i "bad pixel" e le frange.
Un'altra "pipeline" di riduzione dei dati è in fase di preparazione: essa produrrà il riconoscimento automatico degli oggetti in movimento, la riduzione astrometrica automatica e un riconoscimento semi-automatico degli oggetti insoliti da indicare al Minor Planet Center come possibili candidati per la NEO Confirmation Page. In questa fase preliminare dell'attività, parte del lavoro è attualmente ottenuto con il pacchetto software Astrometrica e il catalogo astrometrico USNO A2.0.
Ulteriori informazioni al riguardo del nostro software in via di sviluppo saranno disponibili molto presto in questa pagina.

Per quanto riguarda il calcolo delle effemeridi e delle orbite CINEOS utilizza molti database: il software di propria produzione (per lo più di Giuseppe Forti dell'OsservatorioAstrofisico di Arcetri), il database di NEODyS e il software Orbfit per la preparazione del programma osservativo. Inoltre vengono ampiamente utilizzati molti strumenti del Minor Planet Center e il database dell' Osservatorio di Lowell . La scelta dei target osservativi per il folow-up di NEO dipende per lo più dai suggerimenti forniti dallo Spaceguard Central Node.

L'HARDWARE
Le risorse informatiche disponibili dal programma CINEOS sono le seguenti: operative nella rete LAN di Campo Imperatore. I dati sono attualmente masterizzati e conservati su CD-ROM.

LA BASE SCIENTIFICA E GLI OBIETTIVI
Le principali attività osservative di CINEOS sono due:
1) Cercare Near Earth Object (NEO) ovvero oggetti vicini alla Terra, concentrando l'attività a basse elongazioni solari. Il nostro obiettivo è quello di ottimizzare un sistema di osservazione dalla Terra per le scoperte di: Benchè il tasso di scoperte di NEO è cresciuto significativamente negli ultimi 4 anni, la nostra conoscenza di corpi con piccoli semiassi maggiori rimane largamente incompleta (per gli Aten) o totalmente incompleta (per gli IEO). Infatti, la maggior parte dei programmi di ricerca concentrano i loro sforzi nelle vicinanze della regione di opposizione dove è difficile se non impossibile trovare questo tipo di oggetti.
Gli Aten sono molto importanti poichè delle simulazioni numeriche hanno dimostrato che essi hanno la più alta frequenza di incontri ravvicinati con la Terra. A volte le orbite degli Aten possono evolvere in orbite completamente interne a quella della Terra e viceversa. Quindi, ci sono dei corpi che possono passare molto vicino al nostro pianeta, ma che sono difficilmente osservabili d terra.

2) Il secondo obiettivo di CINEOS è fornire velocemente dati astrometrici per:

Per ovvie ragioni, l'attività di ricerca sarà concentrata in gran parte all'inizio e vicino la fine della notte, mentre la parte centrale della notte è generalmente dedicata all'attività di follow-up. Come sistema dedito al follow-up, CINEOS si avvantaggia della combinazione della relativamente alta magnitudine limite e del grande campo di vista ( probabilmente il più grande nel mondo per questo tipo di attività). Il follow-up può usufruire di una magnitudine limite fino alla 21 e occasionalmete fino alla 22 durante le notti migliori.
Il coordinamento del lavoro di follow-up sarà ottenuto con gli strumenti dello Spaceguard Central Node. Una parte essenziale del lavoro consiste nello scegliere dei target per il follow-up che non possono essere osservati facilmente dagli altri siti durante l'epoca di osservazione.

LA STRATEGIA OSSERVATIVA
Al fine di ottenere la strategia osservativa più efficace abbiamo effettuato alcune simulazioni numeriche per mezzo di due studi indipendenti.

Nel primo studio abbiamo integrato una popolazione di 1382 Aten e 524 IEO con una magnitudine assoluta H < 22, gentilmente messa a disposizione da A. Morbidelli, per valutare la densità di distribuzione di questi oggetti a differenti elongazioni. Un secondo studio include un altro campione di 360 IEO ottenuti integrando le orbite di 565 asteroidi reali (di tipo NEA) per 5 milioni di anni. Queste popolazioni sono fittizie ma realistiche, sono infatti considerate tra i migliori modelli dinamici disponibili al momento. Nei nostri calcoli abbiamo preso in considerazione l'effetto di "trailing loss" a le caratteristiche tecniche del telescopio Schmidt utilizzato per CINEOS.

I risultati ottenuti suggeriscono che la miglior strategia è di acquisire immagini di 60 - 120 secondi per raggiungere una magnitudine limite di 20.0 - 20.5 in V per oggetti in movimento e con buone condizioni osservative. Questo e' inoltre un buon compromesso tra la magnitudine limite e il "trailing loss". L'osservazione del cielo deve iniziare a elongazioni di 40 gradi dal sole.

Sebbene la detezione degli oggetti è eseguita in maniera semi-automatica, quando il tempo lo consente, proviamo a ripetere la procedura di blinking in modalità manuale per ridurre al minimo il rischio di perdere degli oggetti. La precedenza viene data ai campi ottenuti a più basse elongazioni solari. Le due scoperte più interessanti fin qui effettuate, 2002 LC58 e 2002 MQ, sono state effettuate dall'osservatore umano e non automaticamente dal software, che comunque verrà migliorato nel prossimo futuro.

Nel momento di inviare i dati astrometrici al Minor Planet Center, facciamo uso di un software per aiutare nel compito di selezionare gli oggetti più interessanti dai tipici oggetti della Fascia Principale.

I RISULTATI
Sebbene CINEOS abbia riavviato l'attività osservativa nell'Agosto 2001, solamente da Giugno 2002 l'attività osservativa viene condotta ad un livello soddisfacente di efficienza. Fino ad ora, i migliori risultati sono stati ottenuti nel mese di Giugno con la scoperta di due oggetti insoliti, 2002 LC58 e 2002 MQ, entrambi posti inizialmente nella NEO Confirmation Page.

2002 LC58 si è rivelato particolarmente interessante in quanto è stato scoperto a 60 gradi di elongazione dal sole, nel cielo del mattino. Nonostante il moto inusuale, è risultato impossibile determinare la reale natura della sua orbita finché l'arco di orbita studiato non ha raggiunto i 25 giorni. 2002 MQ, invece, è stato scoperto durante lo studio di 2002 MN, un NEA molto interessante.

Il 3 Settembre 2002 CINEOS ha scoperto il suo primo NEO (2002RQ25): un oggetto Apollo con una dimensione stimata di circa 200-300 metri. Il 27 Novembre 2002 un altro NEO (2002WP11) della famiglia Amor è stato scoperto da CINEOS.  

Risultati di Ottobre-Novembre 2002, per un totale di 3576 posizioni pubblicate:  

Conosciuti Nuovi PHA
NEO Amor
2
0
0
Apollo
7
0
3
Aten
1
0
1
Totale
10
0
4
MBO
700
173
Inusuali
0
0
Centaurus e
Scattered-Disk
0
0
Totale
700
173
 

Risultati dell'attività dal 1 Agosto 2001, 11640 posizioni pubblicate:  

Conosciuti Nuovi PHA
NEO Amor
11
0
2
Apollo
20
1
6
Aten
8
0
2
Totale
39
1
10
MBO
2274
469
Inusuali
0
2
Centaurus e
Scattered-Disk
0
0
Totale
2313
472
 

Grafico delle posizioni pubblicate da Agosto 2001:

Asteroidi scoperti da Agosto 2001:

LO STAFF
Lo staff scientifico di CINEOS è composto dalle seguenti persone, alcune direttamente coinvolte nelle osservazioni, altre impegnate su studi dinamici o per lo sviluppo di software:

I LINK

I RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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