Обсерватория имени Веры Рубин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Обсерватория имени Веры Рубин
Vera C. Rubin Observatory
Large Synoptic Survey Telescope 3 4 render 2013.png
Тип Система Пауля — Бейкера
Расположение гора Серро-Пачон, Чили
Координаты 30°14′39″ ю. ш. 70°44′57″ з. д.HGЯO
Высота 2682 м
Длины волн 320—1060 нм[1]
Дата открытия 2022 г.[2]
Диаметр 8,36 м[3]
Угловое разрешение 0,7″[1]
Фокусное расстояние 10,31 м
Сайт lsst.org

Обсервато́рия и́мени Ве́ры Ру́бин[4], обсерватория Веры Рубин[5] (англ. Vera C. Rubin Observatory, названа в честь американского астронома Веры Рубин), ранее Большо́й обзо́рный телеско́п (Large Synoptic Survey Telescope, LSST), — строящийся широкоугольный обзорный телескоп-рефлектор, предназначенный для съёмки доступной области неба каждые три ночи. Телескоп будет расположен на пике Эль-Пеньон (исп. El Peñón) горы Серро-Пачон[en] (Cerro Pachón; 2682 м) в области Кокимбо в северной части Чили, рядом с существующими обсерваториями «Джемини» и Южным астрофизическим исследовательским телескопом[en][6].

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года; строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года. «Инженерный» первый свет запланировано получить в мае 2021 года, всей системы — в октябре 2021, а в октябре 2022 начать полноценное функционирование[7].

Общая характеристика[править | править код]

Прилагательное «synoptic» в названии телескопа означает: «относящийся к данным, полученным почти одновременно с большой области», то есть телескоп предназначен для получения за один раз изображения с большой площади неба.

Архитектура LSST является уникальной среди больших телескопов (с 8‑метровым зеркалом) и выполнена по трёхэлементной схеме Пауля — Бейкера[en]. Такая конструкция способна обеспечить очень широкое поле зрения: его диаметр — 3,5 градуса, а площадь — 9,6 квадратного градуса. Для сравнения: Солнце и Луна, видимые с Земли, имеют диаметр 0,5 градуса, а площадь — 0,2 квадратных градуса. В сочетании с большой апертурой (и, таким образом, лучшей способностью собирать свет) это даст невероятно большой охват[1].

Для достижения подобного очень широкого неискажённого поля зрения требуется три зеркала вместо двух, используемых большинством существующих крупных телескопов. Главное зеркало при этом имеет диаметр 8,4 метра, второе зеркало — 3,4 метра, а диаметр третьего зеркала, расположенного позади большого отверстия в главном зеркале, составляет 5 метров. Большое отверстие снижает площадь сбора света главного зеркала до 35 м², что эквивалентно диаметру цельного зеркала в 6,68 м. Главное и третье зеркала создаются в качестве цельного куска стекла, «M1M3 монолит»[1].

Цифровая фотокамера с матрицей 3,2 гигапикселя (состоит из 189 светочувствительных ПЗС-матриц, работающих в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазоне света) будет делать 15-секундные экспозиции каждые 20 секунд[1]. С учётом технического обслуживания, плохой погоды и т. д., фотокамера, как предполагается, будет делать около 200 000 фотографий (1,28 петабайта в несжатом виде) за год, что намного больше, чем может быть изучено людьми. Поэтому управление и эффективный интеллектуальный анализ огромного количества данных на выходе телескопа, как ожидается, будет наиболее технически сложной частью проекта[8][9]. Первоначальные требования к вычислительному центру оцениваются в 100 терафлопс вычислительной мощности и 15 петабайт для хранения данных с увеличением по мере получения новой информации[10].

Научные задачи[править | править код]

Научные цели LSST включают в себя:

Учёные также надеются, что огромный объём полученных данных приведёт к новым неожиданным открытиям.

Некоторые из данных с LSST (до 30 терабайт за ночь) будут доступны пользователям Интернета посредством Google в качестве новейшей интерактивной карты звёздного неба[11].

Ход строительства[править | править код]

В январе 2008 г. Чарльз Симони и Билл Гейтс внесли взнос в проект в размере $20 млн и $10 млн долларов соответственно. Значительная поддержка проекту была оказана путём выбора его в качестве наиболее приоритетного наземного инструмента в «Астрономия и астрофизика: Десятилетний обзор, 2010»[12].

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года[13].

Также в марте 2018 г. приятной неожиданностью было одобренное конгрессом США финансирование, причём в масштабах, больших чем было запрошено со стороны телескопа. Конгрессмены выразили надежду, что это может способствовать ускорению работ по проекту.

В связи с пандемией короновирусной инфккции COVID-19 в марте 2020-го года работу на площадке обсерватории а также работы над камерой в SLAC пришлось приостановить, хотя работа над программным обеспечением продолжалась.[14] Тем временем, пробная камера, которую предполагается использовать на этапе ввода в эксплуатацию телескопа, была отправлена в Чили.[15]

«Инженерный» первый свет ожидается в 2019 году, «научный» первый свет — в 2021 году, и полноценное функционирование планируется к 2022 году[16][17].

Работы на площадке[править | править код]

Ход строительства обсерватории по состоянию на сентябрь 2019-го года

Экскаваторные работы на месте постройки начались 8 марта 2011[18]. На месте строительства установлены две веб-камеры, позволяющие всем желающим отслеживать ход строительства. По состоянию на январь 2012 года выровнено место строительства. Церемония закладки первого камня была проведена 14 апреля 2015 года[19]. Строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года[20],

Строения "в целом" были закончены в марте 2018 г., ожидается завершение купола в августе. Всё ещё незаконченный купол обсерватории им. Веры Рубин был приведён во вращение в четвёртом квартале 2019-го г.[21]

Изготовление зеркал[править | править код]

Главное зеркало, M1M3-монолит создаётся в лаборатории по производству зеркал для телескопов при университете штата Аризона (США)[22]. Изготовление формы началось в ноябре 2007 года[23], литьё зеркала было начато в марте 2008 года[24][25], и в начале сентября 2008 года было объявлено, что заготовка зеркала является «идеальной»[26]. По состоянию на январь 2011 были получены заготовки зеркал M1 и M3, и ожидалась их точная полировка[27]. M1M3-монолит был закончен в декабре 2014 г.[28] Проект столкнулся с некоторыми трудностями, связанными с тем что зеркало, а особенно его M3 часть, было несколько испорчено крошечными воздушными пузырьками, создававшими дефекты на поверхности.[29] Эти дефекты могли бы слегка снижать чувствительность телескопа и увеличивать количество рассеянного света, попадающего в детекторы. Зеркало было формально принято в 2015 г.[30][31]

Камера для нанесения покрытий прибыла на строительную площадку в ноябре 2018 г.[32] В марте 2019 года главное зеркало отправили по автомобильной дороге в Хьюстон,[33] а далее кораблём в Чили[34], и в мае оно прибыло в район площадки .[35] Там на него было нанесено покрытие.

Вторичное зеркало прошло грубую шлифовку к 2009 году, далее отливка несколько лет провела на складе, ожидая финансирования проекта. Его отправили для проведения точной шлифовки только в октябре 2014 г.[36] В законченном виде оно прибыло в Чили в декабре 2018 г.,[32] где на него было нанесено покрытие в июле 2019г.[37]

Изготовление камеры[править | править код]

Создание камеры телескопа независимо финансируется Министерством энергетики США (US DoE). В сентябре 2018-го года криостат был готов, линзы отшлифованы, и частично подготовлены сборки (rafts) CCD-фотоприёмников.[38] Сборка фокальной плоскости завершилась в сентябре 2020-го года.[39]

Проблема светового загрязнения от спутников[править | править код]

Запуск десятков тысяч микроспутников помешают работе телескопов: сильнее всего пострадают инструменты со сверхшироким полем зрения — в неблагоприятные условия попадёт строящаяся Обсерватория им. Веры Рубин.[40]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5 LSST Basic Configuration, LSST Corporation, <http://www.lsst.org/lsst/science/survey_requirements>. Проверено 28 января 2008.  Архивная копия от 31 января 2009 на Wayback Machine
  2. LSST Timeline, <http://www.lsst.org/lsst/science/timeline>. Проверено 10 января 2013.  Архивная копия от 31 января 2012 на Wayback Machine
  3. Gressler, William (June 2, 2009), LSST Optical Design Summary, LSE-11, <http://www.lsstcorp.org/nsfmaterialsdec09/LSST%20Optical%20Design%20Summary.pdf>. Проверено 1 марта 2011.  Архивная копия от 20 марта 2012 на Wayback Machine
  4. Глянцев А. В.. Погубят ли астрономию созвездия микроспутников?. Вести (10 марта 2020). Дата обращения: 13 июня 2020. Архивировано 16 марта 2020 года.
  5. Новое исследование ESO: оценка влияния «созвездий» спутников на астрономические наблюдения. ESO (5 марта 2020). Дата обращения: 13 июня 2020. Архивировано 20 апреля 2020 года.
  6. LSST Observatory — News & Events Архивировано 6 июля 2010 года.
  7. Construction Project Status. https://www.lsst.org.
  8. Matt Stephens (2008-10-03), Mapping the universe at 30 Terabytes a night: Jeff Kantor, on building and managing a 150 Petabyte database, The Register, <https://www.theregister.co.uk/2008/10/03/lsst_jeff_kantor/print.html>. Проверено 3 октября 2008. 
  9. Matt Stephens (2010-11-26), Petabyte-chomping big sky telescope sucks down baby code, The Register, <https://www.theregister.co.uk/2010/11/26/lsst_big_data_and_agile/print.html>. Проверено 16 января 2011. 
  10. Boon, Miriam (2010-10-18), Astronomical Computing, Symmetry Breaking, <http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2010/10/18/astronomical-computing/>. Проверено 26 октября 2010. 
  11. Google Joins Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Project
  12. Large Synoptic Survey Telescope gets Top Ranking, "a Treasure Trove of Discovery", LSST Corporation, 2010-08-16, <http://www.lsst.org/lsst/news/LSSTC-09>. Проверено 16 января 2011.  Архивная копия от 6 февраля 2011 на Wayback Machine
  13. Lsst Corp. (August 2014). LSST Construction Authorization. Пресс-релиз. Проверено 2016-07-29.
  14. COVID-19 Construction Shutdown. LSST (Apr 14, 2020).
  15. ComCam Progress in La Serena. LSST (May 5, 2020).
  16. LSST Project Schedule
  17. Krabbendam, Victor (2012-08-13), LSST Project and Technical Overview, LSST All Hands Meeting, Tucson, Arizona 
  18. Cerro Pachón First Blast, LSST Corporation, 2011, <http://www.lsst.org/lsst/news>. Проверено 23 апреля 2011.  Архивная копия от 26 апреля 2011 на Wayback Machine
  19. LSST Corporation (14 April 2015). LSST First Stone. Пресс-релиз. Проверено 2016-07-29.
  20. The Large Synoptic Survey Telescope: Unlocking the secrets of dark matter and dark energy, Phys.org (29 мая 2015). Дата обращения 3 июня 2015.
  21. LSST Astronomy, @LSST, 1 November 2019.
  22. Steward Observatory Mirror Lab Awarded Contract for Large Synoptic Survey Telescope Mirror Архивировано 1 сентября 2006 года.
  23. LSST Observatory — Site Photos Архивировано 14 сентября 2008 года.
  24. LSST High Fire Event (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 июня 2011. Архивировано 14 мая 2008 года.
  25. Начато изготовление уникального телескопа LSST (недоступная ссылка). Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано 4 июня 2008 года.
  26. Giant Furnace Opens to Reveal 'Perfect' LSST Mirror Blank, LSST Corporation, 2009-09-02, <http://www.lsst.org/files/docs/LSSTC08-outoftheoven-1.pdf>. Проверено 16 января 2011.  Архивная копия от 20 июля 2011 на Wayback Machine
  27. LSST Telescope and Optics Status, 2011-01-11, <http://www.lsst.org/files/docs/aas/2011/217-RC-931-AAS_Krabbendam.ppt.pdf>. Проверено 16 января 2011.  Архивная копия от 20 июля 2011 на Wayback Machine
  28. LSST E-News - Volume 7 Number 4 (December 2014). Дата обращения: 6 декабря 2014.
  29. Gressler, William (15 January 2015). "Telescope and Site Status" in AURA Management Council for LSST.: 8–13. 
  30. LSST.org (April 2015). “M1M3 Milestone Achieved”. LSST E-News. 8 (1). Дата обращения 2015-05-04.
  31. (2016) "LSST primary/tertiary monolithic mirror" in Ground-based and Airborne Telescopes VI. 9906: 99063E, International Society for Optics and Photonics. 
  32. 1 2 News | Vera C. Rubin Observatory Project. project.lsst.org.
  33. Bon Voyage (Buen Viaje) M1M3!. LSST.
  34. M1M3 Sails for Chile. LSST.
  35. On this spectacular sunny day, the @LSST M1M3 reached the summit!.
  36. “LSST M2 Substrate Received by Exelis”. LSST E-News. 7 (4). December 2014.
  37. M2 Coating Completed. LSST (Jul 30, 2019).
  38. The Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Construction Status. LSST (20 September 2018).
  39. Sensors of world's largest digital camera snap first 3,200-megapixel images at SLAC. Stanford University (September 8, 2020).
  40. Погубят ли астрономию созвездия микроспутников? // 10 марта 2020

Ссылки[править | править код]