Обсервато́рия и́мени Ве́ры Ру́бин , обсерватория Веры Рубин ( 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 (Cerro Pachón ; 2682 м) в области Кокимбо в северной части Чили , рядом с существующими обсерваториями « Джемини » и .

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года; строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года. Первый свет запланировано получить в июле 2024 года, а в ноябре 2024 начать полноценное функционирование .

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 . 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 .

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» .

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 . 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 . Первоначальные требования к вычислительному центру оцениваются в 100 тера флопс вычислительной мощности и 15 петабайт для хранения данных с увеличением по мере получения новой информации .

Научные задачи

Научные цели LSST включают в себя:

• Измерение 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 .

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» .

Официальной датой начала проекта считается 1 августа 2014 года .

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 коронавирусной 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. Тем временем, пробная камера, которую предполагается использовать на этапе ввода в эксплуатацию телескопа, была отправлена в Чили.

Полноценное функционирование планируется начать в июле 2024 .

Работы на площадке

Экскаваторные работы на месте постройки начались 8 марта 2011 . На месте строительства установлены две , 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 . Строительство на площадке началось 14 апреля 2015 года ,

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.

Изготовление зеркал

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

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

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. Сборка фокальной плоскости завершилась в сентябре 2020-го года.

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.

См. также

• Pan-STARRS
• Паранальская обсерватория

Примечания

Ссылки

• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)
• LSST Science Collaborations (2009-10-16), , < > . Проверено 16 января 2011. от 26 февраля 2013 на Wayback Machine