Обсерватория имени Веры Рубин

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—1060 нм [1]
Дата открытия 2025 г.[2]
Дата начала работы июнь 2025[5]
Диаметр 8,36 м[3]
Угловое разрешение 0,7″[1]
Светочувствительность от 24,5m до 27,8m[4]
Эффективная площадь
  • 35 м²
Фокусное расстояние 10,31 м
Код X05
Сайт lsst.org
 Медиафайлы на Викискладе

Обсервато́рия и́мени Ве́ры Ру́бин[6], обсерватория Веры Рубин[7] (англ. Vera C. Rubin Observatory, названа в честь американского астронома Веры Рубин), ранее Большо́й обзо́рный телеско́п (Large Synoptic Survey Telescope, LSST), — широкоугольный обзорный телескоп-рефлектор, предназначенный для съёмки доступной области неба каждые три ночи. Телескоп расположен на пике Эль-Пеньон (исп. El Peñón) горы Серро-Пачон (Cerro Pachón; 2682 м) в области Кокимбо в северной части Чили, рядом с обсерваториями «Джемини» и Южным астрофизическим исследовательским телескопом[8].

Проект является совместной инициативой Национального научного фонда США и офиса по науке Министерства энергетики США, его осуществлением занимаются совместно финансируемая Национальным научным фондом NOIRLab и Национальная ускорительная лаборатория SLAC[9].

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года; строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года. Первый свет получен 23 июня 2025 года[10]; полноценное функционирование планируется начать 16 сентября 2025 года[2][11].

Общая характеристика

Прилагательное «англ. 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[12][13]. Первоначальные требования к вычислительному центру оцениваются в 100 терафлопс вычислительной мощности и 15 петабайт для хранения данных с увеличением по мере получения новой информации[14].

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[15].

Ход строительства

В январе 2008 года Чарльз Симони и Билл Гейтс внесли взнос в проект в размере 20 млн $ и 10 млн $, соответственно. Значительная поддержка проекту была оказана путём выбора его в качестве наиболее приоритетного наземного инструмента в «Астрономия и астрофизика: Десятилетний обзор, 2010»[16].

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года[17].

Также в марте 2018 года 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 коронавирусной инфекции COVID-19 в марте 2020 года работу на площадке обсерватории, а также работы над камерой в SLAC пришлось приостановить, хотя работа над программным обеспечением продолжалась[18]. Тем временем пробная камера, которую предполагается использовать на этапе ввода в эксплуатацию телескопа, была отправлена в Чили[19].

Полноценное функционирование планируется начать в июле 2024 года[2].

Работы на площадке

Экскаваторные работы на месте постройки начались 8 марта 2011 года[20]. 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[21]. Строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года[22],

Строения «в целом» были закончены в марте 2018 года, ожидается завершение купола в августе. Всё ещё незаконченный купол обсерватории имени Веры Рубин был приведён во вращение в четвёртом квартале 2019 года[23].

Изготовление зеркал

Главное зеркало, M1M3-монолит создаётся в лаборатории по производству зеркал для телескопов при университете штата Аризона (США)[24]. Изготовление формы началось в ноябре 2007 года[25], литьё зеркала было начато в марте 2008 года[26][27], и в начале сентября 2008 года было объявлено, что заготовка зеркала является «идеальной»[28]. По состоянию на январь 2011 были получены заготовки зеркал M1 и M3, и ожидалась их точная полировка[29]. M1M3-монолит был закончен в декабре 2014 года[30]. 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[31]. Эти дефекты могли бы слегка снижать чувствительность телескопа и увеличивать количество рассеянного света, попадающего в детекторы. Зеркало было формально принято в 2015 году[32][33]

Камера для нанесения покрытий прибыла на строительную площадку в ноябре 2018 года[34] В марте 2019 года главное зеркало отправили по автомобильной дороге в Хьюстон[35], а далее кораблём в Чили[36], и в мае оно прибыло в район площадки[37]. 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.[38] В законченном виде оно прибыло в Чили в декабре 2018 года[34], где на него было нанесено покрытие в июле 2019 года[39].

Изготовление камеры

Создание камеры телескопа независимо финансируется Министерством энергетики США (US DoE). В сентябре 2018 года криостат был готов, линзы отшлифованы, и частично подготовлены сборки (rafts) CCD-фотоприёмников[40]. Сборка фокальной плоскости завершилась в сентябре 2020 года[41].

Проблема светового загрязнения от спутников

Запуск десятков тысяч микроспутников мешают работе телескопов: сильнее всего пострадают инструменты со сверхшироким полем зрения в связи с чем в неблагоприятные условия попадает Обсерватория им. Веры Рубин[42].

Научные результаты

В ходе получения первого света было открыто 2104 новых астероида, все они не представляют опасности для Земли[43].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 LSST Basic Configuration, LSST Corporation, Архивировано из оригинала 31 января 2009, Дата обращения: 28 января 2008
  2. ↑ 1 2 3 Large Synoptic Survey Telescope. Monthly Updates (англ.). Rubin Observatory (6 декабря 2016). Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 18 апреля 2021 года.
  3. ↑ Gressler, William (2 июня 2009), LSST Optical Design Summary (PDF), LSE-11, Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2012, Дата обращения: 1 марта 2011
  4. ↑ Chandrasekharan, Srinivasan; Bankert, Justin R.; Kahn, Steven M.; Connolly, A. J.; Claver, Charles F. Chapter 3: LSST System Performance (англ.). LSST. Дата обращения: 11 мая 2018. Архивировано 20 августа 2018 года.
  5. ↑ https://rubinobservatory.org/news/first-imagery-rubin
  6. ↑ Глянцев А. В.. Погубят ли астрономию созвездия микроспутников? Вести (10 марта 2020). Дата обращения: 13 июня 2020. Архивировано 16 марта 2020 года.
  7. ↑ Новое исследование ESO: оценка влияния «созвездий» спутников на астрономические наблюдения. ESO (5 марта 2020). Дата обращения: 13 июня 2020. Архивировано 20 апреля 2020 года.
  8. ↑ LSST Observatory — News & Events Архивировано 6 июля 2010 года.
  9. ↑ Funding Information. rubinobservatory.org. Дата обращения: 10 апреля 2025. Архивировано 10 апреля 2025 года.
  10. ↑ Vera Rubin: First celestial image from revolutionary telescope (брит. англ.). BBC News (23 июня 2025). Дата обращения: 23 июня 2025. Архивировано 23 июня 2025 года.
  11. ↑ First Look | Rubin Observatory. Дата обращения: 24 июня 2025. Архивировано 24 июня 2025 года.
  12. ↑ Matt Stephens (3 октября 2008), Mapping the universe at 30 Terabytes a night: Jeff Kantor, on building and managing a 150 Petabyte database, The Register, Архивировано из оригинала 17 октября 2012, Дата обращения: 3 октября 2008
  13. ↑ Matt Stephens (26 ноября 2010), Petabyte-chomping big sky telescope sucks down baby code, The Register, Архивировано из оригинала 22 октября 2012, Дата обращения: 16 января 2011
  14. ↑ Boon, Miriam (18 октября 2010), Astronomical Computing, Symmetry Breaking, Архивировано из оригинала 20 августа 2018, Дата обращения: 26 октября 2010
  15. ↑ Google Joins Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Project. Дата обращения: 3 июня 2011. Архивировано 5 июня 2011 года.
  16. ↑ Large Synoptic Survey Telescope gets Top Ranking, "a Treasure Trove of Discovery", LSST Corporation, 16 августа 2010, Архивировано из оригинала 6 февраля 2011, Дата обращения: 16 января 2011
  17. ↑ Kahn, Steven; Krabbendam, Victor (Август 2014). LSST Construction Authorization (Press release). Lsst Corp. Дата обращения: 29 июля 2016. {{cite press release}}: |archive-url= требует |archive-date= (справка)
  18. ↑ COVID-19 Construction Shutdown. LSST (14 апреля 2020). Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 23 января 2021 года.
  19. ↑ ComCam Progress in La Serena. LSST (5 мая 2020). Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 27 ноября 2020 года.
  20. ↑ Cerro Pachón First Blast (англ.), LSST Corporation, 8 марта 2011, Архивировано из оригинала 26 апреля 2011, Дата обращения: 23 апреля 2011, 'First Blast', detonated on the El Peñón summit March 8th at 8:56:00 (MST) in preparation for the LSST.
  21. ↑ LSST First Stone (Press release). LSST Corporation. 14 апреля 2015. Архивировано 21 июня 2015. Дата обращения: 29 июля 2016.
  22. ↑ The Large Synoptic Survey Telescope: Unlocking the secrets of dark matter and dark energy. Phys.org (англ.). 29 мая 2015. Архивировано 27 декабря 2017. Дата обращения: 3 июня 2015.
  23. ↑ LSST Astronomy Архивная копия от 1 января 2021 на Wayback Machine, @LSST, 1 November 2019.
  24. ↑ Steward Observatory Mirror Lab Awarded Contract for Large Synoptic Survey Telescope Mirror Архивировано 1 сентября 2006 года.
  25. ↑ LSST Observatory — Site Photos Архивировано 14 сентября 2008 года.
  26. ↑ LSST High Fire Event. Дата обращения: 3 июня 2011. Архивировано из оригинала 14 мая 2008 года.
  27. ↑ Начато изготовление уникального телескопа LSST. Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано из оригинала 4 июня 2008 года.
  28. ↑ Giant Furnace Opens to Reveal 'Perfect' LSST Mirror Blank (PDF), LSST Corporation, 2 сентября 2009, Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011, Дата обращения: 16 января 2011
  29. ↑ LSST Telescope and Optics Status (PDF), 11 января 2011, Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011, Дата обращения: 16 января 2011
  30. ↑ LSST.org. LSST E-News - Volume 7 Number 4 (декабрь 2014). Дата обращения: 6 декабря 2014. Архивировано из оригинала 15 декабря 2014 года.
  31. ↑ Gressler, William (15 января 2015). Telescope and Site Status (PDF). AURA Management Council for LSST. pp. 8—13. Архивировано (PDF) 27 июля 2020. Дата обращения: 11 августа 2015.
  32. ↑ LSST.org (Апрель 2015). M1M3 Milestone Achieved. LSST E-News. 8 (1). Архивировано 8 августа 2015. Дата обращения: 4 мая 2015.
  33. ↑ Jacques Sebag; William Gressler; Ming Liang; Douglas Neill; C. Araujo-Hauck; John Andrew; G. Angeli; et al. (2016). LSST primary/tertiary monolithic mirror. Ground-based and Airborne Telescopes VI. Vol. 9906. International Society for Optics and Photonics. pp. 99063E. Архивировано 16 апреля 2018. Дата обращения: 19 декабря 2020.
  34. ↑ 1 2 News | Vera C. Rubin Observatory Project. project.lsst.org. Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 6 декабря 2020 года.
  35. ↑ Bon Voyage (Buen Viaje) M1M3! LSST. Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 29 октября 2020 года.
  36. ↑ M1M3 Sails for Chile. LSST. Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 30 ноября 2020 года.
  37. ↑ On this spectacular sunny day, the @LSST M1M3 reached the summit!
  38. ↑ LSST M2 Substrate Received by Exelis. LSST E-News. 7 (4). Декабрь 2014. Архивировано из оригинала 4 марта 2016. Дата обращения: 19 декабря 2020.
  39. ↑ M2 Coating Completed. LSST (30 июля 2019). Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 29 ноября 2020 года.
  40. ↑ The Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Construction Status. LSST (20 сентября 2018). Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 1 января 2021 года.
  41. ↑ Sensors of world's largest digital camera snap first 3,200-megapixel images at SLAC. Stanford University (8 сентября 2020). Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 12 декабря 2020 года.
  42. ↑ Погубят ли астрономию созвездия микроспутников? Архивная копия от 16 марта 2020 на Wayback Machine // 10 марта 2020
  43. ↑ Обсерватория Веры Рубин открыла новую эру в астрономии: на первых снимках запечатлены 10 миллионов галактик / Наука и космос / iXBT Live. Дата обращения: 30 июня 2025. Архивировано 28 июня 2025 года.

Ссылки

Эта статья взята у (из) Википедия. Текст лицензируется по Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0. К медиа файлам могут применятся дополнительные условия.