Обсерватория Веры К. Рубин

редактировать
8-метровый телескоп астрономического обзора
Обсерватория Веры К. Рубин
Большой синоптический обзорный телескоп 3 4 render 2013.png Визуализация завершенного LSST
Альтернатива именаLSST Редактировать в Викиданных
Назван в честьВеры Рубин Измените это в Викиданных
Местоположение (а)Провинция Эльки, Регион Кокимбо, Чили
Координаты30 ° 14'40,7 ″ ю.ш., 70 ° 44'57,9 ″ з.д. / 30,244639 ° ю.ш. 70,749417 ° Вт / -30,244639; -70.749417 Координаты : 30 ° 14'40,7 ″ ю.ш., 70 ° 44'57,9 ″ з.д. / 30,244639 ° ю.ш. 70,749417 ° з.д. / -30,244639; -70.749417
ОрганизацияLarge Synoptic Survey Telescope Corporation Измените это в Викиданных
Высота2663 м (8737 футов), вершина пирса
Длина волны 320–1060 нм
Построен2015 Измените это в Викиданных –2021 Измените это в Викиданных (2015 Измените это в Викиданных –2021 Измените это в Викиданных ) Редактировать в Викиданных
Первый свет ожидается в 2021 году
Стиль телескопаТрехзеркальный анастигмат, Пол-Бейкер / Мерсенн-Шмидт широкоугольный
Диаметр8,417 м (27,6 фута) физический. 8,360 м (27,4 фута) оптический. 5,116 м ( 16,8 футов) внутренний
Вторичный диаметр3,420 м (1,800 м внутренний)
Третичный диаметр5,016 м (1,100 м внутренний)
Угловое разрешение 0,7 ″ медиана видимость предел. Размер пикселя 0,2 дюйма
Площадь сбора35 квадратных метров (376,7 кв.фута)
Фокусное расстояние 10,31 м (f / 1,23) общий. 9,9175 м (f / 1.186) первичный
Монтаж альтазимутальный кронштейн Измените это в Викиданных Редактировать в Викиданных
Веб-сайтwww.vro.org /,% 20https: //www.lsst.org/ Редактировать в Викиданных
Обсерватория Веры К. Рубин находится в Чили Обсерватория Веры К. Рубин Местоположение обсерватории Веры К. Рубин
Страница Commons Связанные СМИ на Wikimedia Commons
Художественная концепция LSST внутри купола. LSST проведет глубокую десятилетнюю съемку изображений в шести широких оптических диапазонах на основной площади обзора 18 000 квадратных градусов.

Обсерватория Вера К. Рубин, ранее называвшаяся Большой синоптический обзорный телескоп (LSST ), астрономическая обсерватория, строящаяся в настоящее время в Чили. Его основной задачей будет астрономический обзор, Legacy Survey of Space and Time (LSST ). Обсерватория Рубин имеет широкоугольный отражающий телескоп с 8,4-метровым главным зеркалом, которое будет фотографировать все доступное небо каждые несколько ночей. Слово синоптик происходит от греческих слов σύν (син «вместе») и ὄψις (опсис «взгляд») и описывает наблюдения, дающие широкое представление о предмете в определенное время. Обсерватория названа в честь Веры Рубин, американского астронома, который первым сделал открытия о скорости вращения галактик.

В телескопе используется новая конструкция с тремя зеркалами, вариант трехзеркального анастигмата, что позволяет компактному телескопу давать четкие изображения в очень широком поле зрения диаметром 3,5 градуса.. Изображения будут записываться с помощью 3,2-гигапиксельной ПЗС-камеры, самой большой цифровой камеры из когда-либо созданных. Телескоп расположен на пике Эль-Пеньон Серро-Пачон, горе высотой 2682 метра в регионе Кокимбо, на севере Чили, рядом с существующим Южные Близнецы и Южные телескопы астрофизических исследований. База LSST расположена примерно в 100 километрах (62 миль) от дороги, в городе Ла-Серена.

. LSST была предложена в 2001 году, а строительство зеркала началось (на частные средства) в 2007 году. Затем LSST стал крупнейшим крупным наземным проектом в 2010 Astrophysics Decadal Survey, и проект официально начал строительство 1 августа 2014 года, когда Национальный научный фонд (NSF) разрешил Часть строительного бюджета на 2014 финансовый год (27,5 млн долларов США). Финансирование поступает от NSF, Министерства энергетики США, а также частных средств, привлеченных специализированной международной некоммерческой организацией LSST Corporation. Операции находятся под управлением Ассоциации университетов для исследований в области астрономии (AURA).

Церемония закладки первого камня была проведена 14 апреля 2015 года. Строительство площадки началось 14 апреля., 2015, с первым светом, ожидаемым в 2021 году, и полным функционированием для десятилетнего исследования, которое начнется в октябре 2022 года. Данные LSST станут полностью общедоступными через два года.

Содержание
  • 1 Имя
  • 2 История
  • 3 Обзор
    • 3.1 Оптика
    • 3.2 Камера
    • 3.3 Обработка данных изображения
  • 4 Научные цели
  • 5 Сравнение с другими обзорами неба
  • 6 Ход строительства
    • 6.1 Зеркала
    • 6.2 Здание
    • 6.3 Узел крепления телескопа
    • 6.4 Камера
    • 6.5 Передача данных
  • 7 Возможное влияние спутниковых группировок
  • 8 Примечания
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
Имя

В июне 2019 года переименование Большого синоптического обзорного телескопа (LSST) в обсерваторию Веры К. Рубин было инициировано Эдди Бернис Джонсон и Дженниффер Гонсалес-Колон. О переименовании вступили в силу 20 декабря 2019 г. Официальное переименование было объявлено на зимнем собрании Американского астрономического общества 2020 года. Обсерватория названа в честь Веры К. Рубин. Название отдает дань уважения Рубин и ее коллегам, которые исследовали природу темной материи путем картирования и каталогизации миллиардов галактик в пространстве и времени.

Телескоп будет назван телескоп Simonyi Survey Telescope, чтобы выразить признательность частным спонсорам Чарльзу и Лизе Симони.

История
Объектив L1 для LSST, 2018

LSST является преемником длинного традиция обзоров неба. Они начинались как каталоги, составленные визуально в 18 веке, такие как каталог Мессье. На смену этому пришли фотографические исследования, начиная с 1885 Гарвардской коллекции пластин, Национального географического общества - Обсерватория Паломар и др. Примерно к 2000 году первые цифровые обзоры, такие как Sloan Digital Sky Survey (SDSS), начали заменять фотопластинки предыдущих обзоров.

LSST произошел от более ранней концепции телескопа темной материи, упомянутой еще в 1996 году. пятый десятилетний отчет, Астрономия и астрофизика в новом тысячелетии, был выпущен в 2001 году и рекомендован "Большой апертурной синоптический обзорный телескоп" в качестве крупной инициативы. Уже на этом раннем этапе были определены базовая конструкция и цели:

Обзорный телескоп Simonyi - это оптический телескоп класса 6,5 м, предназначенный для еженедельного обзора видимого неба до гораздо более слабого уровня, чем тот, который достигается при существующих обзорах. Он внесет в каталог 90 процентов сближающихся с Землей объектов размером более 300 м и оценит угрозу, которую они представляют для жизни на Земле. Он найдет около 10 000 примитивных объектов в поясе Койпера, который содержит летописи окаменелостей образования Солнечной системы. Он также внесет свой вклад в изучение структуры Вселенной, наблюдая тысячи сверхновых как вблизи, так и на большом красном смещении, а также измеряя распределение темной материи с помощью гравитационного линзирования. Все данные будут доступны через Национальную виртуальную обсерваторию (см. Ниже в разделе «Малые инициативы»), что обеспечит доступ астрономов и общественности к очень глубоким изображениям меняющегося ночного неба.

Ранняя разработка финансировалась за счет ряда небольших грантов, при этом основные взносы в январе 2008 года сделали программные миллиардеры Чарльз и Лиза Симони и Билл Гейтс в размере 20 и 10 миллионов долларов соответственно. 7,5 млн долларов были включены в запрос бюджета NSF президента США на 2013 финансовый год. Министерство энергетики финансирует строительство компонента цифровой камеры Национальной ускорительной лабораторией SLAC в рамках своей миссии по изучению темной энергии.

В Десятилетнее обследование 2010 г., LSST был признан наиболее приоритетным наземным инструментом.

Финансирование NSF для остальной части строительства было санкционировано 1 августа 2014 г. Камера отдельно финансируется Министерство энергетики. Ведущими организациями являются:

По состоянию на ноябрь 2016 года проект критический путь заключался в создании, интеграции и тестировании камеры.

В мае 2018 года Конгресс неожиданно выделил гораздо больше средств, чем телескоп просил в надежде ускорить строительство и эксплуатацию. Руководство телескопа было благодарно, но не уверено, что это поможет, поскольку на поздней стадии строительства они не были ограничены в деньгах.

Обзор

Конструкция Survey Telescope Simonyi уникальна среди больших телескопов (8 м). -класса основных зеркал) с очень широким полем зрения: 3,5 градуса в диаметре или 9,6 квадратных градуса. Для сравнения, как Солнце, так и Луна, если смотреть с Земли, имеют диаметр 0,5 градуса или 0,2 квадратного градуса. В сочетании с его большой апертурой (и, следовательно, способностью собирать свет) это даст ему впечатляюще большую выносную 319 м ∙ градус. Это более чем в три раза больше, чем у лучших существующих телескопов, Subaru Telescope с его Hyper Suprime Camera и Pan-STARRS, и более чем на порядок лучше, чем у большинства крупных телескопов. телескопы.

Оптика

Основное / третичное зеркало LSST успешно отлито, август 2008 г. Оптика телескопа LSST.

Обзорный телескоп Simonyi является последним в длинной череде улучшений, дающих телескопы с большим полем зрения. В самых ранних телескопах-отражателях использовались сферические зеркала, которые, хотя их легко изготовить и испытать, страдают сферической аберрацией ; необходимо очень большое фокусное расстояние, чтобы уменьшить сферическую аберрацию до приемлемого уровня. Параболическая форма главного зеркала устраняет сферическую аберрацию на оси, но при этом поле обзора ограничивается внеосевой комой. Такая параболическая первичная обмотка, либо с основным фокусом, либо с фокусом Кассегрена, была наиболее распространенной оптической конструкцией до телескопа Хейла в 1949 году. После этого в телескопах в основном использовался объектив Ричи. –Кретьен дизайн с использованием двух гиперболических зеркал для удаления сферической аберрации и комы, оставляя только астигматизм, что дает более широкое полезное поле зрения. Большинство крупных телескопов со времен Хейла используют эту конструкцию - например, телескопы Хаббла и Кека - это телескопы Ричи-Кретьена. LSST будет использовать трехзеркальный анастигмат для отмены астигматизма: три несферических зеркала. В результате получаются четкие изображения в очень широком поле зрения, но за счет способности собирать свет из-за большого третичного зеркала.

Главное зеркало телескопа (M1) составляет 8,4 метра (28 футов) в Диаметр вторичного зеркала (M2) составляет 3,4 метра (11,2 фута), а диаметр третичного зеркала (M3) внутри кольцевого первичного зеркала составляет 5,0 метра (16 футов). Вторичное зеркало, как ожидается, будет самым большим выпуклым зеркалом в любом действующем телескопе, пока его не превзойдет 4,2-метровое вторичное зеркало ELT c. 2024 г. Второе и третье зеркала уменьшают светосилу главного зеркала до 35 квадратных метров (376,7 квадратных футов), что эквивалентно телескопу диаметром 6,68 метра (21,9 фута). Умножение этого на поле зрения дает étendue 336 м ∙ градус; фактическая цифра уменьшена виньетированием.

Первичное и третичное зеркала (M1 и M3) выполнены в виде единого куска стекла, «монолита M1M3». Размещение двух зеркал в одном месте сводит к минимуму общую длину телескопа, что упрощает быстрое изменение ориентации. Изготовление их из одного и того же куска стекла приводит к более жесткой конструкции, чем два отдельных зеркала, что способствует быстрой стабилизации после движения.

Оптика включает три линзы-корректора для уменьшения аберраций. Эти линзы и фильтры телескопа встроены в камеру. Первый объектив диаметром 1,55 м является самым большим из когда-либо построенных объективов, а третий объектив формирует вакуумное окно перед фокальной плоскостью.

Камера

Модель матрицы фокальной плоскости LSST, фактический размер. Диаметр массива 64 см. Эта мозаика обеспечивает более 3 гигапикселей на изображение. Изображение Луны (30 угловых минут) присутствует, чтобы показать масштаб поля зрения. Модель демонстрирует Сюзанна Джейкоби, директор по связям с обсерваторией Рубин.

Цифровая камера с 3,2-гигапиксельным разрешением с основным фокусом будет делать 15-секундную экспозицию каждые 20 секунд. Для переориентации такого большого телескопа (включая время установки) в течение 5 секунд требуется исключительно короткая и жесткая конструкция. Это, в свою очередь, подразумевает очень маленькое f-число, что требует очень точной фокусировки камеры.

15-секундная экспозиция - это компромисс, позволяющий обнаруживать как слабые, так и движущиеся источники. Более длительные экспозиции уменьшили бы накладные расходы на считывание показаний камеры и изменение положения телескопа, позволяя получать более глубокие изображения, но тогда быстро движущиеся объекты, такие как околоземные объекты, будут значительно перемещаться во время экспозиции. Каждое пятно на небе отображается с двумя последовательными 15-секундными экспозициями для эффективного отражения попаданий космических лучей на ПЗС-матрицы.

Фокальная плоскость камеры плоская, диаметром 64 см. Основное изображение создается мозаикой из 189 CCD детекторов, каждый с 16 мегапикселями. Они сгруппированы в сетку «плотов» 5 × 5, где центральный 21 плот содержит 3 × 3 датчика изображения, в то время как четыре угловых плота содержат только три ПЗС-матрицы каждый для направления и управления фокусом. ПЗС-матрицы обеспечивают выборку лучше, чем 0,2 угловой секунды, и будут охлаждаться примерно до -100 ° C (173 K), чтобы уменьшить шум.

Камера включает в себя фильтр, расположенный между второй и третьей линзами, и автоматический механизм смены фильтров. Хотя камера имеет шесть фильтров (угризы ), охватывающих длины волн от 330 до 1080 нм, положение камеры между вторичным и третичным зеркалами ограничивает размер устройства смены фильтров. Он может содержать только пять фильтров одновременно, поэтому каждый день необходимо выбирать один из шести, чтобы не использовать его для следующей ночи.

Обработка данных изображения

Сканирование гравюры Фламмариона снято с помощью LSST в сентябре 2020 года.

С учетом технического обслуживания, плохой погоды и других непредвиденных обстоятельств ожидается, что камера будет делать более 200 000 снимков (1,28 петабайт без сжатия) в год, что намного больше, чем может просмотреть люди. Ожидается, что управление и эффективный анализ огромной производительности телескопа будет наиболее технически сложной частью проекта. В 2010 году первоначальные требования к компьютеру оценивались в 100 терафлопс вычислительной мощности и 15 петабайт хранилища, что возрастало по мере сбора данных проектом. К 2018 году оценки выросли до 250 терафлопс и 100 петабайт памяти.

После того, как изображения сделаны, они обрабатываются в соответствии с тремя различными временными шкалами: оперативно (в течение 60 секунд), ежедневно и ежегодно.

Продукты с подсказками - это предупреждения, выдаваемые в течение 60 секунд после наблюдения, об объектах, которые изменили яркость или положение относительно архивных изображений этого положения неба. Передача, обработка и различие таких больших изображений в течение 60 секунд (предыдущие методы занимали часы, на изображениях меньшего размера) сами по себе являются серьезной проблемой программной инженерии. За ночь будет генерироваться около 10 миллионов предупреждений. Каждое предупреждение будет включать в себя следующее:

  • ID предупреждения и базы данных: ID, однозначно идентифицирующие это предупреждение
  • Фотометрические, астрометрические характеристики и характеристики формы обнаруженного источника
  • 30 × 30 пикселей (на среднее) вырезки из шаблона и разностных изображений (в формате FITS )
  • Временные ряды (до года) всех предыдущих обнаружений этого источника
  • Различные сводные статистические данные («характеристики»), вычисляемые для временного ряда

. С предупреждениями не связано никакого частного периода - они доступны для общественности немедленно, поскольку цель состоит в том, чтобы быстро передать почти все, что LSST знает о любом данном событии, что позволяет последующая классификация и принятие решений. LSST будет генерировать беспрецедентную частоту предупреждений, сотни в секунду, когда телескоп работает. Большинству наблюдателей будет интересна лишь небольшая часть этих событий, поэтому оповещения будут отправляться «брокерам событий», которые пересылают подмножества заинтересованным сторонам. LSST предоставит простой брокер и предоставит полный поток предупреждений внешним брокерам событий. Zwicky Transient Facility будет служить прототипом системы LSST, генерируя 1 миллион предупреждений за ночь.

Ежедневные продукты, выпущенные в течение 24 часов наблюдения, включают изображения с той ночи, и исходные каталоги, полученные из разностных изображений. Сюда входят параметры орбиты для объектов Солнечной системы. Изображения будут доступны в двух формах: необработанные снимки или данные прямо с камеры и изображения за одно посещение, которые были обработаны и включают инструментальное удаление сигнатуры (ISR), оценку фона, обнаружение источника, разбиение и измерения, точка функция распространения оценка, а также астрометрическая и фотометрическая калибровка.

Ежегодные данные о выпуске продуктов будут предоставляться один раз в год путем повторной обработки всего набора научных данных на сегодняшний день. К ним относятся:

  • Калиброванные изображения
  • Измерения положения, потоков и форм
  • Информация об изменчивости
  • Компактное описание кривых блеска
  • Униформа повторная обработка продуктов быстрых данных на основе разностных изображений
  • Каталог примерно 6 миллионов объектов Солнечной системы с их орбитами
  • Каталог примерно 37 миллиардов небесных объектов (20 миллиардов галактик и 17 миллиардов звезд), каждый из которых имеет более 200 атрибутов

Годовой выпуск будет частично рассчитан NCSA, а частично IN2P3 во Франции.

LSST - это резервируя 10% своей вычислительной мощности и дискового пространства для пользовательских информационных продуктов. Они будут создаваться путем выполнения пользовательских алгоритмов над набором данных LSST для специализированных целей с использованием прикладных программных интерфейсов (API) для доступа к данным и сохранения результатов. Это позволяет избежать необходимости загружать, а затем выгружать огромные объемы данных, позволяя пользователям напрямую использовать хранилище LSST и вычислительные мощности. Это также позволяет академическим группам иметь политику выпуска, отличную от LSST в целом.

Ранняя версия программного обеспечения обработки изображений LSST используется прибором Hyper Suprime-Cam телескопа Subaru, широкоугольным обзорным прибором с чувствительностью, аналогичной LSST, но одна пятая поля зрения: 1,8 квадратного градуса против 9, 6 квадратных градусов LSST.

Научные цели
Сравнение главных зеркал нескольких оптических телескопов. (LSST с его очень большим центральным отверстием находится около центра диаграммы.)

LSST покроет около 18 000 градусов южного неба с 6 фильтрами в своем основном обзоре, примерно с 825 посещениями каждого пятна. Ожидается, что в пределах 5σ (SNR больше 5) будут равны r <24.5 in single images, and r<27.8 in the full stacked data.

. Основная съемка будет использовать около 90% времени наблюдений. Оставшиеся 10% будут использованы для улучшения охвата конкретных целей и регионов. Сюда входят очень глубокие (r ∼ 26) наблюдения, очень короткое время посещения (примерно одна минута), наблюдения «особых» областей, таких как Эклиптика, Галактическая плоскость и Большая и Малые Магеллановы Облака, а также в области, подробно охваченные многоволновыми исследованиями, такими как COSMOS и Чандра Дип Филд Юг. В совокупности эти специальные программы увеличивают общую площадь примерно до 25000 градусов.

Конкретные научные цели LSST включают:

Ожидается, что благодаря широкому полю зрения и высокой чувствительности LSST будет одной из лучших перспектив для обнаружения оптических аналогов гравитационных волн, обнаруженных LIGO и другими обсерваториями.

Также есть надежда, огромный объем собранных данных к дополнительным случайным открытиям.

Конгресс США поручил НАСА обнаруживать и каталогизировать 90% популяции ОСЗ размером 140 метров и более. По оценкам LSST обнаруживает 62% таких объектов и, по данным Национальной академии наук, увеличение срока его исследования с десяти до двенадцати лет было бы наиболее экономически эффективным способом выполнения задачи..

Обсерватория Рубина имеет программу просвещения и информирования общественности (ЕПВ). EPO обсерватории Рубина будет обслуживать четыре категории пользователей: широкую публику, официальных преподавателей, главных исследователей в области гражданской науки и разработки контента в учреждениях неформального естественного образования. Обсерватория Рубин будет сотрудничать с Zooniverse в ряде своих гражданских научных проектов.

Сравнение с другими обзорами неба

Было много других оптических обзоров неба, некоторые еще продолжаются. Для сравнения, вот некоторые из основных используемых в настоящее время оптических обзоров с отмеченными отличиями:

  • Фотографические обзоры неба, такие как Обзор неба Паломарской обсерватории национального географического общества и его оцифрованная версия Оцифрованный обзор неба. Эта технология устарела, имеет гораздо меньшую глубину, как правило, взята из участков с плохой видю. Однако эти архивы все еще используются, поскольку они охватывают намного больший интервал - в некоторых случаях более 100 лет.
  • Sloan Digital Sky Survey (2000–2009) обследовало 14 555 квадратных градусов неба северного полушария с помощью 2,5-метрового телескопа. Он продолжается и по сей день как спектрографический обзор.
  • Pan-STARRS (2010 - настоящее время) - это непрерывный обзор неба с использованием двух широкопольных телескопов Ричи - Кретьена 1,8 м, используя в Халеакала на Гавайях. Пока LSST не заработает, он останется лучшим детектором околоземных объектов. Его охват, 30 000 квадратных градусов, сравним с тем, что будет покрывать LSST.
  • DESI Legacy Imaging Surveys (2013 - настоящее время) рассматривает 14 000 квадратных градусов северного и южного неба с 2.3-метровый телескоп Bok, 4-метровый телескоп Mayall и 4-метровый телескоп Виктор М. Бланко. В исследовании используются исследования наследия Можно найти в диапазоне z, обзор неба в Пекине и Аризоне и Исследование темной энергии. В Legacy Surveys Млечный Путь не рассматривался, поскольку он в первую очередь касался далеких галактик. Площадь DES (5000 квадратных градусов) полностью находится в пределах ожидаемой области обзора LSST в южном небе.
  • Gaia (2014 - настоящее время) - это текущая космическая съемка всего неба, основная цель - очень точная астрометрия миллиарда звезд и галактик. Его ограниченная зона сбора (0,7 м) означает, что он не может видеть объекты, столь же слабые, как при других съемках.
  • Переходный объект Цвикки (2018 г. - настоящее время) - это аналогичное широкопольное исследование для обнаружения переходных событий. Телескоп имеет еще большее поле зрения (47 квадратных градусов; 5-кратное поле зрения), но значительно меньшую апертуру (1,22 м; 1/30 площади). Он используется для разработки и тестирования программного обеспечения автоматического оповещения LSST.
Ход строительства
Прогресс строительства обсерватории здания LSST в Серро-Пачоне в сентябре 2019 года

Площадка в Серро-Пачоне была выбрана в 2006 году. Основные факторы были количеством ясных ночей в году, сезонные погодные условия и качество изображений, видимых через местную атмосферу (видимость). На площадке также должна быть существующая инфраструктура обсерватории, чтобы минимизировать затраты на строительство, и доступ к оптоволоконным линиям для размещения 30 терабайт данных, которые LSST будет выполнять каждую ночь.

По состоянию на февраль 2018 года строительство велось. идет полным ходом. Обшивка здания саммита завершена, и в 2018 году было установлено основное оборудование, включая HVAC, купол, камеру для нанесения зеркального покрытия и узел крепления телескопа. Он также стал свидетелями расширения базового комплекса AURA в Ла-Серена и общего помещения на вершине, которое использовалось другими телескопами на горе.

К февралю 2018 года камера и телескоп разделяли критический путь. Основным риском считалось то, было выделено достаточно времени для системной интеграции.

Проект остается в бюджете, хотя бюджетные непредвиденные обстоятельства жесткие.

В марте 2020 года работа на площадке саммита, основная камера в SLAC, приостановлена ​​из-за пандемии COVID-19, хотя работа над программным материалом продолжается. За это время на базовый объект прибыла пусконаладочная камера и проходит там испытания. Его переместят на вершину, когда это станет безопасным.

Зеркала

Главное зеркало, наиболее важная и трудоемкая часть конструкции большого телескопа, было изготовлено за Семилетний период от Университета Аризоны в Стюард обсерватории Mirror Lab. Строительство пресс-формы началось в ноябре 2007 года, отливка зеркала была начата в марте 2008 года, а заготовка зеркала была объявлена ​​«идеальной» в начале сентября 2008 года. В январе 2011 года обе фигуры M1 и M3 были завершены генерация и тонкое шлифование, началась полировка M3.

Зеркало было завершено в декабре 2014 года. Часть M3 особенно пострадала от крошечных пузырьков воздуха, которые, когда они выходили на поверхность, вызывали дефекты поверхности "гусиные лапки". Пузырьки захватили шлифовальный абразив, в результате чего из пузырька исходили царапины длиной несколько мм. Если оставить все как есть, это увеличит функцию рассеяния точки телескопа, снизив чувствительность на 3% (до 97% от номинальной) и увеличив часть неба, скрытую яркими звездами, с 4% до 4,8%. площади обследования. По состоянию на январь 2015 года в проекте изучались способы заполнения отверстий и царапин, и был сделан вывод, что дальнейшая полировка не требуется, поскольку зеркальные поверхности превышают требования к функциональности конструкции.

Зеркало было официально принято 13 февраля 2015 года. Затем оно было помещено в транспортировочный ящик для зеркала и хранилось в авиационном ангаре до тех пор, пока оно не будет интегрировано с опорой для зеркала. В октябре 2018 года он был переведен обратно в зеркальную лабораторию. Он прошел дополнительные испытания в январь / 2019 года, чего был возвращен в транспортировочный ящик. В марте 2019 года он был отправлен грузовиком в Хьюстон, помещен на корабль для доставки в Чили и прибыл на саммит в мае. Там он будет вновь объединились с поддержкой пробкотронами и покрытием.

Камера для нанесения покрытия, которая будет работать на покрытие зеркал по их прибытии, сама прибыла на саммит в ноябре 2018 года.

Вторичное зеркало было изготовлено Corning из стекла со сверхнизким коэффициентом расширения и грубого формы шлифования до желаемой с точностью до 40 мкм. В ноябре 2009 года бланк был отправлен в Гарвардский университет для хранения до тех пор, пока не поступит финансирование на его завершение. 21 октября 2014 г. заготовка вторичного зеркала была доставлена ​​из Гарварда в Exelis (ныне дочерняя компания Harris Corporation ) для тонкого шлифования. Заполненное зеркало было доставлено в Чили 7 декабря 2018 года, оно было покрыто в июле 2019 года

Строительство

Вырез рендеринг телескопа, купола и поддержки здания. Версия с полным разрешением - большая и детализированная.

Раскопки на участке начались всерьез 8 марта 2011 года, и к концу 2011 года участок был выровнен. Также в течение этого времени дизайн продолжал развиваться, со значительными улучшениями в системе поддержки зеркал, отражатели рассеянного света, ветровое стекло и калибровочный экран.

В 2015 году большое количество щебня и глины было обнаружено под опорным сооружением рядом с телескопом. Это вызвало 6-недельную задержку строительства. Это не повлияло на сам телескоп или его купол, более важные основы которого были более тщательно исследованы при планировании площадки.

Здание было объявлено практически завершенным в марте 2018 года. По состоянию на ноябрь 2017 года Ожидается, что строительство купола будет завершено в августе 2018 года, но на снимке, сделанном в мае 2019 года, он все еще оставался незавершенным.. Купол обсерватории Рубин (еще не завершенный) впервые повернулся самим собой в 4 квартале 2019 года. Сборка

опора для телескопа и опора, на которую она установлена, сами по себе являются значительными инженерными проектами. Основная техническая проблема заключается в том, что телескоп должен повернуться на 3,5 градуса к прилегающему полю и стабилизироваться в течение четырех секунд. Для этого требуется очень жесткая опора и опора телескопа с очень высокой скоростью поворота и ускорения (10 ° / сек и 10 ° / сек соответственно). Базовая конструкция условна: высота над азимутом из стали, с гидростатическими опорами по обоим осям, установленная на опоре, изолированной от фундамента купола. Тем не менее, пирс LSST необычно большой (диаметр 16 м) и прочный (стены толщиной 1,25 м) и установлен непосредственно на нетронутую коренную породу, где во время раскопок были приняты меры, чтобы избежать использования взрывчатых веществ, которые могут ее расколоть. Другими необычными конструктивными особенностями являются линейные двигатели на главных осях и утопленный пол на опоре. Это позволяет телескопу выдвигаться немного ниже азимутальных подшипников, что обеспечивает очень низкий центр тяжести.

Контракт на сборку опоры телескопа был подписан в августе 2014 года. ТМА прошел приемочные испытания в 2018 году и прибыл на строительную площадку в сентябре 2019 года. ТМА прибыл на саммит | Обсерватория Рубина

Камера

В августе 2015 года проект LSST Camera, который отдельно финансируется США. Министерство энергетики приняло "критическое решение 3" обзор проекта. 31 августа было дано одобрение, и строительство началось в SLAC. По состоянию на сентябрь 2017 года строительство камеры было завершено на 72% при наличии достаточного финансирования (включая непредвиденные расходы) для завершения проекта. К сентябрю 2018 года криостат был готов, линзы отшлифованы и доставлено 12 из 21 необходимого набора ПЗС-сенсоров. По состоянию на сентябрь 2020 года вся фокальная плоскость была завершена и проходила тестирование.

Перед установкой последней камеры меньшая и более простая версия (камера для ввода в эксплуатацию или ComCam) будет использоваться «для выполнения задач ранней юстировки телескопа и ввода в эксплуатацию, завершения инженерных работ и, возможно, получения ранних научных данных, пригодных для использования».

Передача данных

Данные должны передаваться с камеры на объекты на вершине, на базовые объекты, а затем в центр обработки данных LSST в Национальном центре суперкомпьютеров . Приложения в США. Эта передача должна быть очень быстрой (100 Гбит / с или лучше) и надежной, поскольку NCSA - это место, где данные будут обрабатываться в продукты научных данных, включая предупреждения о переходных событиях в реальном времени. Эта передача использует несколько оптоволоконных кабелей от базового объекта в Ла-Серена до Сантьяго, а затем через два резервных маршрута в Майами, где он подключается к существующей высокоскоростной инфраструктуре. Эти два избыточных канала были активированы в марте 2018 года консорциумом AmLight.

Поскольку передача данных пересекает международные границы, в нее вовлечено множество различных групп. К ним относятся Ассоциация университетов для исследований в области астрономии (AURA, Чили и США), REUNA (Чили), Международный университет Флориды (США), AmLightExP (США), RNP ( Бразилия) и Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн NCSA (США), все из которых участвуют в группе инженеров сети LSST (NET). Это сотрудничество позволяет проектировать и обеспечивать сквозную производительность сети для нескольких сетевых доменов и поставщиков.

Возможное влияние спутниковых группировок

Исследование, проведенное в 2020 году Европейской южной обсерваторией, показало, что от 30% до 50% экспозиций в сумерках с обсерваторией Рубина будут серьезно затронуты группировками спутников. Обзорные телескопы имеют большое поле зрения, и они изучают короткоживущие явления, такие как сверхновые или астероиды, а методы смягчения последствий, которые работают на других телескопах, могут быть менее эффективными. Это особенно сильно повлияет на изображения в сумерках (50%), а также в начале и конце ночи (30%). Для ярких следов полная экспозиция может быть нарушена из-за насыщенности и двоения, вызванных следом спутника. Для более слабых следов будет потеряна только четверть изображения. Предыдущее исследование обсерватории Рубин показало, что влияние в сумерках составляет 40%, и только ночи в середине зимы не будут затронуты.

Возможные подходы к этой проблеме: сокращение количества спутников, сокращение яркости спутников или обоих. Наблюдения за спутниками Starlink показали уменьшение яркости следа спутника для затемненных спутников. Однако этого уменьшения недостаточно, чтобы смягчить эффект при проведении широкопольных съемок, подобных тому, что проводила обсерватория Рубин. Поэтому SpaceX вводит солнцезащитные козырьки на новые спутники, чтобы части спутника были видны с земли и не попадали под прямые солнечные лучи. Цель состоит в том, чтобы удерживать спутники ниже 7-й звездной величины, чтобы избежать перегрузки детекторов. Это ограничивает проблему только следом спутника, а не всем изображением.

Примечания
См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Обсерватория Веры К. Рубин.
Последняя правка сделана 2021-06-18 11:15:28
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте