Блог

Големият синоптичен обзорен телескоп

Ние, хората, имаме ненаситен глад да разберем Вселената. Както каза Карл Сейгън: „Разбирането е екстаз“. Но за да разберем Вселената, имаме нужда от все по-добри начини да я наблюдаваме. А това означава едно: големи, огромни, огромни телескопи.

В тази серия ще разгледаме 6 от световните супер телескопи:

Големият синоптичен обзорен телескоп

Докато другите супер телескопи в света разчитат на огромни огледала, за да вършат работата си, LSST е различен. Това е огромна панорамна камера, която ще създаде огромно движещо се изображение на Вселената. И работата му ще се ръководи от три думи: широко, дълбоко и бързо.

Докато други телескопи улавят статични изображения, LSST ще заснема много подробни изображения на цялото налично нощно небе, отново и отново. Това ще позволи на астрономите да 'наблюдават' движението на обекти в небето, нощ след нощ. И изображенията ще бъдат достъпни за всеки.



LSST се изгражда от група институции в САЩ и дори получи малко пари от Бил Гейтс. Той ще бъде разположен на върха Cerro Pachon, връх в Северно Чили. В Близнаци Юг и Южни астрофизични изследователски телескопи също се намират там.

Камерата вътре в „Обхвата

В основата на LSST е неговият огромен цифров фотоапарат. Той тежи над три тона и сензорът е сегментиран по подобен начин, както другите супер телескопи имат сегментирани огледала. Камерата на LSST е съставена от 189 сегмента, които заедно създават сензор за камера с диаметър около 2 фута, зад обектив с диаметър над 5 фута.



Всяко изображение, което LSST заснема, е 40 пъти по-голямо от пълнолунието и ще измерва 3,2 гигапиксела. Камерата ще заснема едно от тези широкообхватни изображения на всеки 20 секунди през цялата нощ. На всеки няколко нощи LSST ще ни дава изображение на цялото налично нощно небе и ще го прави в продължение на 10 години.

„Проучването LSST ще отвори прозорец, подобен на филм за обекти, които променят яркостта или се движат във времеви мащаби, вариращи от 10 секунди до 10 години. – LSST: ОТ НАУЧНИ ДВИГАТЕЛИ ДО РЕФЕРЕНТЕН ДИЗАЙН И ПРОДУКТИ С ОЧАКВАНИ ДАННИ

LSST ще заснеме огромно, подобно на филм изображение на над 40 милиарда обекта. Това ще варира от далечни, огромни галактики чак до потенциално опасни обекти с диаметър от 140 метра.



Огледалото на първичния терциат в строителното му съоръжение. Изображение: LSST

Има съвсем друга страна на LSST, която е малко по-предизвикателна. Получаваме представа за задълбочено, движещо се, детайлно изображение на небето. Това е интуитивно лесно да се ангажирате. Но има и друга страна, предизвикателството за копаене на данни.

Предизвикателството за данни

Цялото начинание ще създаде огромно количество данни. Всяка вечер ще трябва да се обработват над 15 терабайта. За 10-годишния си живот той ще улови 60 петабайта данни.

След като данните бъдат уловени от LSST, те ще пътуват през две специални линии от 40 GB до Центъра за обработка и архивиране на данни. Този център е суперкомпютърно съоръжение, което ще управлява всички данни и ще ги направи достъпни за потребителите. Но когато става въпрос за обработка на данните, това е само върхът на айсберга.

„LSST е нов начин за наблюдение и придобиването на знания от големите данни, които LSST предоставя, е наистина предизвикателство. – Suzanne H. Jacoby, LSST

Огромното количество данни, създадени от LSST, е предизвикателство, което екипът зад него видя, че идва. Те знаеха, че ще трябва предварително да изградят капацитета на научната общност, за да извлекат максимума от LSST.

Обработката на всички данни от LSST изисква собствена инфраструктура. Изображение: LSST

Както Сузане Джейкъби, от екипа на LSST, каза днес на Universe, „За да подготви научната общност за операциите на LSST, LSST Corporation предприе усилие за „Подобряване на науката“, което финансира програмата за стипендии на LSST Data Science Fellowship Programme (DSFP). Тази двугодишна програма е предназначена да допълни съществуващата учебна програма на висшето училище и изследва теми, включително статистика, машинно обучение, теория на информацията и мащабируемо програмиране.



Науката

Природата на тъмната материя и разбирането на тъмната енергия

Приносът към нашето разбиране на тъмната енергия и тъмната материя е цел на всички супер телескопи. LSST ще картографира няколко милиарда галактики във времето и пространството. Това ще ни помогне да разберем как тъмната енергия се държи с течение на времето и как тъмната материя влияе върху развитието на космическата структура.

Каталогизиране на Слънчевата система

Суровата изобразителна мощност на LSST ще промени играта за картографиране и каталогизиране на нашата Слънчева система. Смята се, че LSST може да открие между 60-90% от всички потенциално опасни астероиди (PHA), по-големи от 140 метра в диаметър, чак до главния астероиден пояс. Това не само ще допринесе за целта на НАСА да идентифицира заплахите за Земята от астероиди, но ще ни помогне да разберем как са се образували планетите и как се е развила нашата Слънчева система.

Изследване на променящото се небе

Повтарящото се изображение на нощното небе, на голяма дълбочина и с отлично качество на изображението, трябва да ни разкаже много за свръхнови, променливи звезди и възможни други събития, които дори не сме открили. Винаги има изненадващи резултати, когато построим нов телескоп или изпратим сонда до нова дестинация. LSST вероятно няма да е по-различен.

Структура и образуване на Млечния път

LSST ще ни даде безпрецедентен поглед към Млечния път. Той ще обследва над половината от небето и ще го прави многократно. Всъщност стотици пъти. Крайният резултат ще бъде изключително подробен поглед върху движението на милиони звезди в нашата галактика.

Свободен достъп

Може би най-добрата част от целия проект LSST е, че всички данни ще бъдат достъпни за всички. Всеки, който има компютър и интернет връзка, ще има достъп до филма на LSST за Вселената. Топло и размито е, разбира се, резултатите от големи научни начинания като това да са достъпни за всеки. Но има още нещо. Екипът на LSST подозира, че по-голямата част от откритията, произтичащи от неговите богати данни, ще дойдат от несвързани астрономи, студенти и дори аматьори.

Той е проектиран от самото начало по този начин и няма да има забавяне или собствени бариери, когато става въпрос за достъп до публични данни. Всъщност Google се присъедини като партньор с LSST поради желанието за публичен достъп до данните. Видяхме какво направи Google с Google Earth и Google Sky. Какво ще измислят за Google LSST?

По същия начин беше моделирано и проучването на Sloan Digital Sky Survey (SDSS), един вид предшественик на LSST. Всички негови данни са били достъпни за астрономи, които не са свързани с него, и от над 6000 статии, които се отнасят до SDSS данни, по-голямата част от тях са публикувани от астрономи, които не са свързани със SDSS.

Първа светлина

Ще трябва да изчакаме известно време, докато всичко това ни дойде. Първата светлина за LSST няма да бъде до 2021 г. и ще започне своя 10-годишен цикъл през 2022 г. По това време бъдете готови за изцяло нов поглед към нашата Вселена. LSST ще промени играта.