Завершено строительство 3,2-гигапиксельной цифровой камеры для телескопа LSST — крупнейшей в истории человечества

Специалисты Национальной ускорительной лаборатории SLAC отметили историческое событие продолжительностью более двух десятилетий — завершение строительства и испытаний 3,2-гигапиксельной (!) цифровой камеры LSST. Это самая большая камера из когда-либо созданных, а работать она будет на будущем телескопе Симони (Simonyi Survey Telescope at Rubin Observatory) обсерватории Веры Рубин (в честь американской астрономки, научно подтвердившей существование темной материи).

Рекордно большая цифровая камера для наблюдений за Вселенной

Непосредственно строительство камеры LSST началось в апреле 2015 года — шаг за шагом команда инженеров осуществляла поэтапную сборку: к сентябрю 2018 года были готовы криостат, линзы, 12 из 21 необходимых ПЗЗ-датчиков, а осенью 2020 года полностью готовая фокальная плоскость уже проходила тестирование. В октябре 2021 года был отгружен последний из шести фильтров, после чего камеру в полностью собранном виде охладили до рабочих температур для окончательного тестирования. И вот 3 апреля 2024 года сотрудники лаборатории торжественно сообщили о завершении строительства и комплексных испытаний камеры.

Камера LSST имеет размеры, сравнимые с небольшим легковым автомобилем, и весит около трех тонн. Ее передняя линза имеет диаметр более полутора метров, а диаметр вспомогательной линзы составляет 90 сантиметров. Матрица (64 сантиметра в поперечном сечении) содержит 201 отдельный ПЗС-детектор. Также в арсенале камеры шесть фильтров, которые охватывают длины волн от 330 до 1080 нанометров. Все бережно втиснуто в криостат, который будет поддерживать температуру примерно -100 градусов Цельсия для снижения шума.

Что касается возможностей, на практике потрясающее разрешение в 3,2-гигапикселя означает, что камера LSST способна получать снимки с достаточной детализацией, чтобы различить мяч для гольфа с расстояния примерно 25 километров.

Следующий этап — в ближайшее время камеру упакуют в специализированный транспортный контейнер для транспортировки и отправят в Чили, на обзорный телескоп Симони обсерватории Веры Рубин. Сам телескоп LSST сейчас строится на вершине Эль-Пеньон горы Серро-Пачон.

Несколько слов о телескопе LSST

Это наземный телескоп нового поколения, а точнее — трехзеркальный анастигмат с 8,4-метровым главным зеркалом и широким полем зрения (диаметром 3,5°). Собственно, угол обзора LSST в сорок раз больше, чем полный диск Луны. Каждые несколько ночей он будет фотографировать все доступное небо, чтобы не упустить момент, когда Вселенная нам подмигнет.

Главная научная миссия LSST, как подсказывает название инструмента (Legacy Survey of Space and Time), — десятилетний обзор неба. Среди отдельных целей — наблюдение за 20 млрд далеких галактик, изучение темной энергии и темной материи, каталогизация Млечного Пути и малых тел Солнечной системы, в частности околоземных астероидов и объектов Пояса Койпера, а также выявление быстротечных оптических событий, таких как вспышки новых и сверхновых, гамма-вспышки.

А еще LSST ознаменует начало новой эпохи, где программное обеспечение будет играть не менее (возможно даже более) важную роль для астрономии, чем сам телескоп — объем наблюдаемых данных постоянно растет и ученые физически не смогут прямо просматривать даже характерную часть данных, которые будет собирать и отправлять LSST. Вместо этого они все больше будут полагаться на алгоритмы ИИ для изучения взаимосвязей внутри набора данных.

LSST станет одним из главных наземных телескопов на ближайшее десятилетие и существенно усилит актуальный парк оптических телескопов. Проект возник в 2001 году, а строительство зеркала началось (за частные средства) в 2007 году. Прогнозируемая общая стоимость — около $680 млн. Его строительство финансируется Министерством энергетики США и частными донорами через международную некоммерческую организацию LSST Corporation. Финансовый контроль осуществляет Ассоциация университетов по исследованиям в астрономии (AURA).

Ожидается, что «первый свет» телескоп LSST увидит в январе 2025 года, а полноценная эксплуатация начнется в августе 2025 года. Все данные, собранные с помощью LSST, должны опубликовать в отрытый доступ через два года после его запуска.

В будущем к LSST присоединится космический телескоп Нэнси Грейс Роман (старое название — WFIRST) — его планируют запустить до мая 2027 года на Falcon Heavy. Объединив данные WFIRST и LSST астрономы смогут просматривать Вселенную в девяти различных длинах волн, что обеспечит наиболее детализированный широкоугольный вид Вселенной.

Учитывая недавнее дискуссионное исследование КМИС о 43% украинцев, которые верят в астрологию, интересно, какая доля интересуется астрономией (идея нового опроса, КМИС, не благодарите)? Новая волна обсуждения потенциального существования внеземных цивилизаций, гипотезы Большого фильтра и парадокса Ферми через 3, 2, 1…