Коллектив Авторов: Цифровой журнал «Компьютерра» № 85

С гигантским отрывом в списке самых нужных инструментов лидирует космический телескоп WMAP. Его результаты были использованы почти в двадцати тысячах научных статей! Это, в общем, неудивительно. При помощи WMAP были определены важные параметры космологической модели Вселенной, нужные почти в любом исследовании, так или иначе выходящем за рамки ближайших окрестностей нашей Галактики. Второе же место занимают не наземные телескопы-гиганты, и даже не «Хаббл». Оно принадлежит вполне скромному по современным меркам 2,5-метровому телескопу обсерватории Апаче-Пойнт в штате Нью-Мексико. Его отличительная черта — поле зрения поперечником больше градуса, что позволило выполнять на этом телескопе не разовые целенаправленные наблюдения конкретных объектов, а провести один из самых масштабных обзоров в истории астрономии — Sloan Digital Sky Survey(SDSS). То есть просто построить детальную карту примерно трети неба. Отсюда и востребованность. Наблюдения одной звезды, одной туманности или одной галактики, даже выполненные с величайшими подробностями, интересны лишь небольшому кругу исследователей, занятых изучением именно таких звёзд, туманностей и галактик. А карта нужна всем. Попутно, поскольку вы не ищете чего-то определённого, а просто разглядываете небо, вас ожидают разные неожиданные находки, типа Великой стены Слоуна или звёздных потоков, пронизывающих гало нашей Галактики.

2,5-метровый телескоп обсерватории Апаче-Пойнт (Фото Fermilab Visual Media Services)

Вывод очевиден: наиболее массовый интерес у астрономического сообщества вызывают инструменты, которые «смотрят» не на крохотные площадки, а на значительные участки небосвода. Но и у них есть свои недостатки. Основная фаза того же SDSS заняла добрый десяток лет, и за это время осмотрена лишь треть неба. На остальных двух третях, например, иные цивилизации могли в это время на головах ходить — и мы бы этого не заметили. Поэтому очевидным следующим шагом должен стать телескоп, который бы следил за всем небом всегда. Точнее, таких телескопов должно быть как минимум два — в Северном и Южном полушариях.

И такие проекты есть! В Северном полушарии, на гавайском острове Халеакала уже работает телескоп Pan-STARRS1(PS1) с небольшим 1,8-метровым зеркалом, но с громадной матрицей (точнее, мозаикой матриц) общим объёмом 1,4 гигапиксела и с трёхградусным полем зрения. Телескоп работает очень просто: наведение, тридцатисекундная экспозиция, выгрузка снимка на компьютер, переход к следующей площадке. За удачную ночь наблюдений обозревается примерно 6000 кв. градусов, а всё доступное с Гавайских островов небо фотографируется за неделю. Главная задача телескопа — не построение карты (хотя и она тоже будет строиться), а поиск на небе изменений, новых астероидов, комет, переменных звёзд, вспышек новых и сверхновых, а также различных «транзиентов», то есть быстро начинающихся и быстро заканчивающихся явлений, которые раньше проходили мимо нашего внимания, потому что мы не умели в нужное время посмотреть в нужное место. Всего в перспективе телескопов Pan-STARRS будет четыре, чтобы сравнением снимков можно было удалять артефакты.

Телескоп Pan-STARRS1 (Фото Роба Ратковски, PS1SC)

Но это, так сказать, цветочки. Ягодки — телескоп LSST(Large Synoptic Survey Telescope), который установят в Чили, чтобы «обслуживать» Южное полушарие. Это будет телескоп с гигантским зеркалом (8,4 метра) и столь же гигантской матрицей (3,2 гигапиксела) при поле зрения поперечником 3,5°. Его главной задачей будет десятилетний мониторинг половины неба, на протяжении которого каждый участочек площадью в 10 квадратных градусов сфотографируют около тысячи раз. Тут уж даже слабым транзиентам не удастся избежать обнаружения, внесения в списки и детального изучения (при помощи «обычных» телескопов).

Казалось бы, мечты о постоянном мониторинге неба наконец сбываются. Но их осуществление, как водится, рождает новые проблемы. Главной трудностью оказывается вдруг не получение информации, а её обработка. Ещё лет десять-пятнадцать назад типичный звёздный или ещё какой-нибудь каталог можно было скачать на свой компьютер в виде ASCII-файла и работать с ним любым привычным способом — хоть написав программу для анализа текста на Фортране. С данными SDSS ситуация уже принципиально иная: для доступа к каталогу необходимо написать SQL-запрос и работать уже не с полным каталогом, а с выборкой. Я, честно говоря, даже не знаю, допустимо ли обратиться к базе данных с запросом типа «select *», но даже если это и допустимо, то вряд ли практично: объём данных измеряется десятками терабайт. Так выяснилось, что для успешной работы с новыми данными теперь мало знать теоретическую астрофизику и Фортран, а нужно ещё учить SQL.