Обсерватория имени Веры Рубин

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 (Cerro Pachón; 2682 м) в области Кокимбо в северной части Чили, рядом с существующими обсерваториями «Джемини» и Южным астрофизическим исследовательским телескопом[6].

Обсерватория имени Веры Рубин
Vera C. Rubin Observatory
Тип Система Пауля — Бейкера
Расположение гора Серро-Пачон, Чили
Координаты 30°14′39″ ю. ш. 70°44′57″ з. д.
Высота 2682 м
Длины волн 320(UVA)—1060(NIR)нм [1]
Дата открытия 2022 г.[2]
Диаметр 8,36 м[3]
Угловое разрешение 0,7″[1]
Эффективная площадь
  • 35 м²
Фокусное расстояние 10,31 м
Сайт lsst.org

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года; строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года. «Инженерный» первый свет запланировано получить в феврале 2023 года, всей системы — в июле 2023, и не раньше декабря 2023 начать полноценное функционирование[7].

Общая характеристика

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. 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

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
Работы весной 2021 года.

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 инфекции 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]

Полноценное функционирование планируется начать не раньше октября 2023[7].

Работы на площадке

Экскаваторные работы на месте постройки начались 8 марта 2011[16]. 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[17]. Строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года[18],

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.[19]

Изготовление зеркал

Главное зеркало, M1M3-монолит создаётся в лаборатории по производству зеркал для телескопов при университете штата Аризона (США)[20]. Изготовление формы началось в ноябре 2007 года[21], литьё зеркала было начато в марте 2008 года[22][23], и в начале сентября 2008 года было объявлено, что заготовка зеркала является «идеальной»[24]. По состоянию на январь 2011 были получены заготовки зеркал M1 и M3, и ожидалась их точная полировка[25]. M1M3-монолит был закончен в декабре 2014 г.[26] 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.[27] Эти дефекты могли бы слегка снижать чувствительность телескопа и увеличивать количество рассеянного света, попадающего в детекторы. Зеркало было формально принято в 2015 г.[28][29]

Камера для нанесения покрытий прибыла на строительную площадку в ноябре 2018 г.[30] В марте 2019 года главное зеркало отправили по автомобильной дороге в Хьюстон,[31] а далее кораблём в Чили[32], и в мае оно прибыло в район площадки .[33] 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.[34] В законченном виде оно прибыло в Чили в декабре 2018 г.,[30] где на него было нанесено покрытие в июле 2019г.[35]

Изготовление камеры

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.[36] Сборка фокальной плоскости завершилась в сентябре 2020-го года.[37]

Проблема светового загрязнения от спутников

Запуск десятков тысяч микроспутников помешают работе телескопов: сильнее всего пострадают инструменты со сверхшироким полем зрения — в неблагоприятные условия попадёт строящаяся Обсерватория им. Веры Рубин.[38]

См. также

Примечания
  1. 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 (14 апреля 2020).
  15. ComCam Progress in La Serena. LSST (5 мая 2020).
  16. 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
  17. LSST Corporation (14 April 2015). LSST First Stone. Пресс-релиз. Проверено 2016-07-29.
  18. The Large Synoptic Survey Telescope: Unlocking the secrets of dark matter and dark energy, Phys.org (29 мая 2015). Дата обращения 3 июня 2015.
  19. LSST Astronomy, @LSST, 1 November 2019.
  20. Steward Observatory Mirror Lab Awarded Contract for Large Synoptic Survey Telescope Mirror Архивировано 1 сентября 2006 года.
  21. LSST Observatory — Site Photos Архивировано 14 сентября 2008 года.
  22. LSST High Fire Event (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 июня 2011. Архивировано 14 мая 2008 года.
  23. Начато изготовление уникального телескопа LSST (недоступная ссылка). Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано 4 июня 2008 года.
  24. 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
  25. 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
  26. LSST E-News - Volume 7 Number 4 (недоступная ссылка) (December 2014). Дата обращения: 6 декабря 2014. Архивировано 15 декабря 2014 года.
  27. Gressler, William (15 January 2015). «Telescope and Site Status» in AURA Management Council for LSST.: 8–13.
  28. LSST.org (April 2015). “M1M3 Milestone Achieved”. LSST E-News. 8 (1). Дата обращения 2015-05-04.
  29. (2016) «LSST primary/tertiary monolithic mirror» in Ground-based and Airborne Telescopes VI. 9906: 99063E, International Society for Optics and Photonics.
  30. News | Vera C. Rubin Observatory Project. project.lsst.org.
  31. Bon Voyage (Buen Viaje) M1M3!. LSST.
  32. M1M3 Sails for Chile. LSST.
  33. On this spectacular sunny day, the @LSST M1M3 reached the summit!.
  34. “LSST M2 Substrate Received by Exelis”. LSST E-News. 7 (4). December 2014. Архивировано из оригинала 2016-03-04. Дата обращения 2020-12-19. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)
  35. M2 Coating Completed. LSST (30 июля 2019).
  36. The Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Construction Status. LSST (20 сентября 2018).
  37. Sensors of world's largest digital camera snap first 3,200-megapixel images at SLAC. Stanford University (8 сентября 2020).
  38. Погубят ли астрономию созвездия микроспутников? // 10 марта 2020

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.