Министерство энергетики США одобрило проект создания самой совершенной в мире цифровой камеры с матрицей в 3,2 Гп. Камера эта будет представлять собой «глаз» телескопа Large Synoptic Survey Telescope (большой обзорный телескоп). Создавать камеру будут ученые и инженеры из SLAC National Accelerator Laboratory. Телескоп же предназначен для ведения наблюдений за глубоким космосом, с фотографированием наиболее интересных объектов. Возможно, именно этот телескоп сможет помочь ученым разрешить некоторые важнейшие вопросы относительно эволюции Вселенной и отдельных ее объектов, стоящие на повестке дня.
Сейчас специалисты могут начать разработку и создание отдельных элементов камеры, а также приступать к созданию самой камеры-телескопа, после изготовления основных компонентов. Согласно плану, телескоп должен быть готов к 2020 году, когда этот инструмент уже можно будет использовать. Телескоп будет расположен на пике Эль-Пеньон горы Серо-Пачон (2682 м) в области Кокимбо в северной части Чили рядом с существующими обсерваториями Джемини и Southern Astrophysical Research Telescope. Система будет вести наблюдение за различными участками ночного неба, фиксируя и каталогизируя обнаруженные объекты. За 10 лет этот телескоп, как считают ученые, сможет обнаружить десятки миллиардов новых объектов, включая миллиарды галактик — больше, чем людей на Земле.
Основные задачи, которые будет выполнять телескоп, следующие:
- Измерение слабого гравитационного линзирования в глубоком космосе, с целью обнаружения признаков темной энергии и темной материи;
- Картографирование и каталогизирование малых объектов в Солнечной системе, включая объекты пояса Койпера;
- Обнаружение новых и сверхновых звезд и наблюдение за ними;
- Картографирование Млечного Пути.
По словам специалистов, за одну ночь телескоп будет генерировать до 30 терабайт данных. Большое количество информации будет выкладываться в Интернет, формируя интерактивную карту звездного неба.
Также специалисты будут создавать анимационные ролики ночного неба для проведения дальнейшего изучения полученного материала.
Стоит отметить, что размер камеры будет примерно равен размеру небольшого автомобиля, а вес составит около трех тонн. В то же время, 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.
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 датчиков CCD, работающих в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазоне света) будет делать 15-секундные экспозиции каждые 20 секунд. С учетом 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 терафлопс вычислительной мощности и 15 петабайт для хранения данных с увеличением по мере получения новой информации.
Основные элементы камеры создаются рядом международных организаций, которые сотрудничают друг с другом. Создание камеры и ее тестирование займет около пяти лет.
Кроме аппаратной части, создается и программная — в частности, сейчас параллельно реализуется и проект создания системы управления базой данных телескопа. Это также важный элемент проекта, поскольку в год телескоп будет генерировать около 6 миллионов гигабайт данных. Все эти данных помогут специалистам изучить процесс формирования галактик, структурные особенности галактик, отслеживать потенциально опасные для Земли астероиды и выполнять все прочие задачи.
Автор: marks
