Строительство обсерватории имени Веры Рубин только что достигло важной вехи: была успешно установлена вторичное зеркало диаметром 3,5 метра. Обсерватория теперь на шаг ближе к своему первому свету в 2025 году, когда она начнет «Наследие обзора пространства и времени» (LSST): миссию, которая будет неоднократно отображать все небо в высоком разрешении для создания покадровой картины создать вселенную.
Строительство обсерватории Веры К. Рубин в Чили достигло важной вехи благодаря успешной установке узла вторичного зеркала. Выпуклое зеркало диаметром 3,5 метра — первый постоянный оптический компонент, интегрированный в обзорный телескоп Симони. Ожидается, что строительство будет завершено к 2025 году, когда первый свет достигнет неба. После завершения это будет самая большая в мире цифровая камера, созданная для проведения Legacy Survey of Space and Time (LSST), проекта по созданию замедленной съемки всего южного неба за десять лет.
Зеркало изготовлено из стекла Corning® ULE® (стекло со сверхнизким расширением) и произведено компанией Corning Advanced Optics в Кантоне, штат Нью-Йорк. После доставки в 2009 году он пять лет хранился в Гарвардском университете. Затем компания L3Harris Technologies в Рочестере, штат Нью-Йорк, приступила к отделке и полировке зеркала. Они разработали новые методы обработки зеркала, потому что технически очень сложно обработать такое большое выпуклое зеркало с требуемым точным допуском. Они также спроектировали и изготовили сборку ячейки зеркала, имеющую возможности адаптивной оптики. Ячейка построена на жесткой стальной монтажной пластине и имеет 72 осевых и шесть тангенциальных приводов. Они позволяют опорной конструкции постоянно подстраиваться под движение телескопа и компенсировать искажающее воздействие собственного веса, чтобы всегда поддерживать зеркало в точно правильной форме.
В 2018 году зеркало и ячейка в сборе были отправлены на обсерваторию в Чили. По прибытии она получила серебряное покрытие. Телескопические зеркала обычно покрыты алюминием, который более долговечен и менее склонен к потускнению и поэтому не требует частой замены. Однако обзорный телескоп Симони в обсерватории Веры К. Рубин использует серебро (из-за его превосходной отражательной способности) вместе с защитным покрытием, чтобы изолировать его от атмосферного кислорода и продлить срок службы покрытия. После серебрения его запечатывали обратно в контейнер и хранили до тех пор, пока конструкция не достигла той точки, когда телескоп был готов к ней. Наконец, в июле 2024 года вся сборка была установлена в телескоп и интегрирована с его управляющей электроникой.
«Снова работать с зеркалом спустя пять лет чрезвычайно интересно, потому что такое ощущение, будто мы на финишной прямой», — сказала Сандрин Томас, заместитель директора обсерватории Рубин. «Теперь в телескопе есть стекло, что делает нас на захватывающий шаг ближе к революционной науке о рубинах».
Зеркала в телескопах обсерваторий должны быть съемными, чтобы их можно было время от времени чистить и заменять. Однако эти большие зеркала очень тяжелые, и было бы катастрофой, если бы такое количество стекла упало. Поэтому установка и демонтаж выполняются очень аккуратно с использованием специальных машин и по документированной процедуре. Чтобы установить узел вторичного зеркала, инженеры команды саммита погрузили его на изготовленную на заказ тележку, которая поворачивала зеркало в вертикальное положение. Затем его подняли в правильное положение на телескопической конструкции и осторожно привинтили на место. После надежного крепления электроника подключалась и активировалась программная система управления.
«Наша 55-летняя традиция проектирования и разработки высококачественных оптических систем для космоса и наземных объектов продолжается с созданием крупнейшей в мире системы активных вторичных зеркал для обсерватории Рубин», — сказал Чарльз Кларксон, вице-президент и генеральный менеджер по системам визуализации, космосу и космосу. Бортовые системы в L3Harris. «Благодаря этой важной вехе мы стали ближе к расширению научных границ и составлению карты Вселенной, чем когда-либо прежде, и мы с нетерпением ждем научных открытий, которые мы получим от этого».
Следующий компонент, который необходимо установить, — это камера ввода в эксплуатацию (ComCam). Это временная камера, предназначенная для использования в целях тестирования и интеграции. При разрешении «всего» 144 мегапикселя это лишь малая часть размера камеры LSST. ComCam устанавливается уже не в первый раз — он используется на различных этапах строительства для проверки различных компонентов, чтобы убедиться, что они установлены правильно и работают вместе, как ожидалось. После того, как ComCam выполнит свою задачу, команда приступит к интеграции узла главного зеркала длиной 8,4 метра, а затем камеры LSST.
Обсерватория Веры К. Рубин была названа в честь астронома, который первым предоставил убедительные доказательства существования темной материи. Она и ее коллега исследовали более 60 галактик, чтобы измерить скорость их вращения. В 1978 году они обнаружили, что все эти галактики вращаются слишком быстро: учитывая количество видимой материи, их гравитации не должно было быть достаточно, чтобы помешать им разлететься. Должна была быть дополнительная невидимая масса, и эта работа стала первым убедительным доказательством теории темной материи.
Сам телескоп является инструментом наблюдения: он предназначен для очень быстрого получения глубоких и обширных изображений неба. Конструкция телескопа позволяет очень быстро перемещаться и быстро переходить от одной цели к другой. Благодаря главному зеркалу длиной 8,4 метра он очень чувствителен и может обнаруживать очень слабые, удаленные объекты. Но он также имеет очень быстрое фокусное расстояние f/1,234, что дает ему очень широкое поле зрения и позволяет делать гораздо более быстрые экспозиции.
Когда установлена камера LSST, она будет захватывать изображения площадью 9,6 квадратных градусов. Каждое изображение будет состоять из двух кадров по 15 секунд с разрешением 3,2 гигапикселя. На такой скорости он сможет снимать все небо каждые десять дней, и этот процесс будет повторяться в течение десяти лет. Полученные данные позволят создать замедленное видео всей Вселенной за десять лет, отслеживающее 20 миллиардов галактик, 17 миллиардов индивидуально разрешенных звезд и орбиты около 6 миллионов объектов в нашей Солнечной системе!
Дополнительную информацию можно найти в оригинальном пресс-релизе по адресу:
