¿Qué determina si un rastreador de estrellas combina dos estrellas que están cerca una de la otra?

Si dos estrellas están muy cerca una de la otra, un rastreador de estrellas podría identificar el par como una sola estrella, con una magnitud y una posición diferentes a las de ambas estrellas. Obviamente, esto perjudica la capacidad del software para determinar qué estrella está mirando. Mi pregunta es, ¿cómo podría uno averiguar si un rastreador distinguirá entre dos estrellas o las combinará? Debe estar relacionado tanto con la distancia como con la magnitud de cada estrella (así como con la precisión del rastreador).

Mi comprensión de un rastreador de estrellas es la siguiente (corrija si me equivoco). El rastreador registra valores de píxeles dentro de un FOV, luego desenfoca la imagen y utiliza algún método numérico para señalar dónde están los centroides de las estrellas, así como cuáles son sus magnitudes. ¿Cómo podría averiguar si este proceso identificará dos estrellas por separado o juntas, según la magnitud y la distancia de la estrella? Algún tipo de ecuación genérica como

las estrellas se mezclan si:

METRO 1 METRO 2 d 12 2 > B

es verdad,

dónde METRO 1 es la magnitud visual de la estrella 1, METRO 2 es la magnitud visual de la estrella 2, d 12 es la distancia angular entre las dos estrellas, y B es una constante (tenga en cuenta que inventé completamente esta ecuación, pero imagino que si hay una respuesta a esta pregunta, podría tomar una forma similar).

No estoy buscando una respuesta concreta, sino una suposición informada sobre cómo determinar si es probable que se mezclen dos estrellas. ¡Gracias!

Por lo general, el rastreador conocerá su última ubicación conocida y también hay una IMU. a partir de ahí, calcula una estimación aproximada de la posición y luego usa estrellas que sabe que no se superponen para obtener la solución real. Hay documentos de la era Apolo que enumeran las estrellas fijas disponibles y cuándo se usaron para fijar la posición, así como los procedimientos para elegirlas. A ver si encuentro un enlace.
La razón por la que hago esta pregunta es porque quiero saber cómo será el catálogo de estrellas. Si el catálogo tiene dos estrellas muy cerca una de la otra, el rastreador podría leerlas como una sola estrella. Luego, cuando busque lo que está viendo en el catálogo, no encontrará ninguna coincidencia. Quiero saber cómo hacer un catálogo que convierta dos estrellas cercanas en una sola estrella, para compensar el hecho de que el rastreador las recoja como una sola. Si eso tiene algún sentido.
El catálogo está hecho de tal manera que no hay dos estrellas demasiado cerca una de la otra. La nave espacial sabe aproximadamente dónde está. Incluso si en su posición actual hay dos estrellas que podrían mezclarse, simplemente elige usar otro conjunto de estrellas para obtener una solución. Realmente no es tan difícil. Todavía estoy revisando mis enlaces, pero si no recuerdo mal, el catálogo de apollo tenía más de 90 estrellas, y solo necesitas 3 para solucionarlo. Está tanto en las transcripciones de Apolo 10 y 13 (y probablemente otros) como en los manuales de vuelo. Es tarde, publicaré información mañana después de dormir un poco;)
La esencia es: realmente no hay ningún objeto brillante en el cielo que aún no hayamos catalogado.
Tal vez debería especificar rangos de magnitud. Para un catálogo del cielo de todas las estrellas más brillantes que la magnitud 6, hay alrededor de 5000 estrellas. Algunas de estas estrellas están cerca unas de otras. Cuando un satélite mira esas estrellas, el rastreador podría captarlas como una sola estrella. También debo especificar que me refiero a un satélite que tiene solo uno o dos rastreadores de estrellas, con un campo de visión de alrededor de 12 grados. Eso significa que habrá ciertas áreas del cielo en las que solo se pueden ver de 0 a 3 estrellas (y, por lo tanto, no se puede ser quisquilloso).
La eliminación de valores atípicos es potencialmente peligrosa pero esencial. Un rastreador de estrellas comenzará con las estrellas más brillantes, ya que son las menos y conducirá a una alineación gruesa rápida e inequívoca, luego bajará en brillo hasta que se capturen suficientes estrellas y se establezcan sus centroides para realizar un ajuste suficientemente preciso. Siempre habrá un rechazo de "volador" ya que las imágenes se ven afectadas por los rayos cósmicos, posibles desechos coorbitales, otros desechos aleatorios, planetas menores inesperados, etc. Si algo es un valor atípico en el ajuste, es probable que se elimine de los datos y el ajuste realizado de nuevo.
Todo lo que quiero saber es cómo un rastreador de estrellas determina si lo que está mirando es una estrella o varias estrellas. La eliminación de valores atípicos y similares se produce después de que el rastreador haya proporcionado datos de píxeles al software de actitud. No estoy interesado en eso.

Respuestas (1)

Los rastreadores de estrellas modernos están intencionalmente un poco fuera de foco. Esto propaga la luz de una sola estrella (que de otro modo se resolvería en un solo píxel) a través de múltiples píxeles. Los binarios cercanos se distribuyen de manera similar en varios píxeles. Esta es una característica más que una falla.

¿Qué pasa con las estrellas que parecen estar cerca unas de otras, lo que da como resultado una mancha deformada? La solución es simple: no coloque esos objetos confusos en el catálogo de estrellas del rastreador de estrellas. Siempre habrá objetos en el campo de visión que no están en el campo de visión que no están en el catálogo. Estos van desde binarios amplios, binarios aparentes, planetas, asteroides, trozos de combustible sin quemar y píxeles que se han frito debido a los efectos de la radiación.

Los rastreadores de estrellas modernos no miran solo un objeto. En su lugar, buscan triángulos que coincidan sin ambigüedades con algún triángulo de estrellas en el catálogo de estrellas del rastreador de estrellas, que suele ser de decenas de miles. Los triángulos múltiples son incluso mejores.

Esto es parte de por qué los rastreadores de estrellas que operan en modo "Perdidos en el espacio" tardan varios segundos en llegar a una solución. La solución tiene que ser estadísticamente inequívoca. Un rastreador de estrellas en un campo de asteroides ficticio (piense en Star Wars) no funcionará porque hay demasiados objetos brillantes en el campo de visión que no están en el catálogo. Un rastreador de estrellas con una matriz CCD de calidad comercial no funcionará porque muchos de los píxeles de la matriz se habrán frito.

Un rastreador de estrellas moderno en un cúmulo de estrellas tampoco funcionará. Ese no es nuestro problema. Cuando la humanidad alcance la etapa en la que la navegación en un cúmulo de estrellas se convierta en un problema, es muy probable que esos futuros rastreadores de estrellas observen los cuásares.

Entonces, básicamente, no hay una ecuación estándar para determinar si un blob es realmente dos blobs, porque nunca se hace. Es una pena. Estoy tratando de hacer un catálogo que realmente incluya estrellas combinadas, así que quería ver si alguien había hecho esto antes. Investigaré un poco más sobre esto yo mismo, pero si nadie tiene una mejor respuesta en unos días, aceptaré la tuya. Además, los "triángulos" no siempre son exactamente así. La distancia angular entre dos estrellas también se puede utilizar para hacer coincidir las estrellas. Hay una variedad de algoritmos que se pueden usar para identificar estrellas.