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 |
|
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:
- Измерение слабого гравитационного линзирования в глубоком космосе с целью обнаружения признаков тёмной энергии и тёмной материи;
- Картографирование малых тел Солнечной системы, особенно околоземных астероидов и объектов пояса Койпера.
- Обнаружение кратковременных оптических событий, таких как новые и сверхновые звёзды;
- Картографирование Млечного Пути.
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

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
- Pan-STARRS
- Паранальская обсерватория
- Список рефлекторных телескопов
Примечания
- 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
- LSST Timeline, <http://www.lsst.org/lsst/science/timeline>. Проверено 10 января 2013. Архивная копия от 31 января 2012 на Wayback Machine
- 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
- Глянцев А. В.. Погубят ли астрономию созвездия микроспутников? . Вести (10 марта 2020). Дата обращения: 13 июня 2020. Архивировано 16 марта 2020 года.
- Новое исследование ESO: оценка влияния «созвездий» спутников на астрономические наблюдения . ESO (5 марта 2020). Дата обращения: 13 июня 2020. Архивировано 20 апреля 2020 года.
- LSST Observatory — News & Events Архивировано 6 июля 2010 года.
- Construction Project Status . https://www.lsst.org.
- 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.
- 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.
- Boon, Miriam (2010-10-18), Astronomical Computing, Symmetry Breaking, <http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2010/10/18/astronomical-computing/>. Проверено 26 октября 2010.
- Google Joins Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Project
- 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
- Lsst Corp. (August 2014). LSST Construction Authorization. Пресс-релиз. Проверено 2016-07-29.
- COVID-19 Construction Shutdown . LSST (14 апреля 2020).
- ComCam Progress in La Serena . LSST (5 мая 2020).
- 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
- LSST Corporation (14 April 2015). LSST First Stone. Пресс-релиз. Проверено 2016-07-29.
- The Large Synoptic Survey Telescope: Unlocking the secrets of dark matter and dark energy, Phys.org (29 мая 2015). Дата обращения 3 июня 2015.
- LSST Astronomy, @LSST, 1 November 2019.
- Steward Observatory Mirror Lab Awarded Contract for Large Synoptic Survey Telescope Mirror Архивировано 1 сентября 2006 года.
- LSST Observatory — Site Photos Архивировано 14 сентября 2008 года.
- LSST High Fire Event (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 июня 2011. Архивировано 14 мая 2008 года.
- Начато изготовление уникального телескопа LSST (недоступная ссылка). Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано 4 июня 2008 года.
- 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
- 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
- LSST E-News - Volume 7 Number 4 (недоступная ссылка) (December 2014). Дата обращения: 6 декабря 2014. Архивировано 15 декабря 2014 года.
- Gressler, William (15 January 2015). «Telescope and Site Status» in AURA Management Council for LSST.: 8–13.
- LSST.org (April 2015). “M1M3 Milestone Achieved”. LSST E-News. 8 (1). Дата обращения 2015-05-04.
- (2016) «LSST primary/tertiary monolithic mirror» in Ground-based and Airborne Telescopes VI. 9906: 99063E, International Society for Optics and Photonics.
- News | Vera C. Rubin Observatory Project . project.lsst.org.
- Bon Voyage (Buen Viaje) M1M3! . LSST.
- M1M3 Sails for Chile . LSST.
- On this spectacular sunny day, the @LSST M1M3 reached the summit! .
- “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) - M2 Coating Completed . LSST (30 июля 2019).
- The Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Construction Status . LSST (20 сентября 2018).
- Sensors of world's largest digital camera snap first 3,200-megapixel images at SLAC . Stanford University (8 сентября 2020).
- Погубят ли астрономию созвездия микроспутников? // 10 марта 2020
Ссылки
- Официальный сайт (англ.)
- Science & Technology brief (англ.)
- New Scientist SPACE Article (англ.)
- LSST Tutorials for Experimental Particle Physicists (англ.)
- LSST Science Collaborations (2009-10-16), LSST Science Book, Version 2.0, <http://www.lsst.org/lsst/scibook>. Проверено 16 января 2011. Архивная копия от 26 февраля 2013 на Wayback Machine
- Статья о телескопе на сайте Космос-журнал