Сергей Попов - Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени - от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной

Большую часть своего времени астроном проводит не у телескопа, а у компьютера. Во-первых, наблюдения на крупных инструментах обычно не требуют присутствия у телескопа собственно самого ученого (а в случае наблюдений с помощью космических инструментов это попросту невозможно). Во-вторых, многие наблюдательные системы функционируют в автономном режиме (телескопы-роботы). В-третьих, основная часть работ ученого-наблюдателя сводится к обработке данных, что требует большого количества времени, сложных численных методов и высоких вычислительных мощностей. Да и теоретики часто проводят много времени за компьютерами, поскольку прямые эксперименты в астрофизике обычно невозможны, но можно проводить численные эксперименты, моделируя объекты и процессы на компьютере.

В современной астрономии существует несколько важных тенденций. Во-первых, это большой объем получаемых данных (big data). Во-вторых, открытость научной информации и ее распространение через интернет. И, в-третьих, создание единых баз данных, а в перспективе – виртуальной обсерватории, которая объединила бы в себе все доступные данные (за всю историю астрономических наблюдений) в едином формате, что позволит сразу получать информацию об объектах во всех диапазонах на больших временных интервалах и сравнивать ее с новыми данными.

Астрономия – очень интернациональная наука. Поэтому и для научного общения необходимы компьютеры и сети.

Образ астронома у телескопа в башне на крыше, куда он поднимается по винтовой лестнице, уходит в прошлое. Конечно, такие места еще сохранились, многие из них стали музеями или используются для преподавания и экскурсий, хотя иногда там проводятся и настоящие научные наблюдения. Тем не менее последние десятилетия рабочее место астронома-наблюдателя все чаще выглядит совсем по-другому.

Развитие техники привело к тому, что автоматика быстрее и точнее наводит телескоп в нужную точку неба, чем наблюдатель способен сделать это вручную. Программа наблюдений может быть заранее записана в память компьютера, данные также записываются для дальнейшего изучения, и работа наблюдателя становится гораздо более творческой: постановка задач, обработка данных и их анализ.

Управление телескопом часто можно проводить удаленно.

Контроль за ходом наблюдений можно проводить дистанционно. Это тем более актуально, что наблюдатели, как правило, используют инструменты, расположенные в разных частях света: в Южной Америке и Австралии, на Гавайях и в Антарктиде, в Аризоне и на Канарских островах. Часто непосредственно рядом с телескопом нет даже команды инженеров и техников, поскольку при надежной работе техники нет необходимости в постоянном присутствии человека (хотя, конечно, необходим периодический осмотр). Это открыло возможность создания телескопов-роботов.

Все большее распространение получают телескопы-роботы. Как правило, это небольшие инструменты, работающие автономно.

При упоминании автономно работающих научных инструментов первое, что приходит в голову, – это космические исследования. В самом деле, наблюдатель может находиться рядом только в том случае, если инструмент установлен на обитаемой космической станции. Однако чаще всего телескопы все-таки устанавливают на автономных спутниках, так что их наблюдения проходят в основном в автоматическом режиме. На земле компьютерное управление начали опробовать на новых крупных инструментах в конце 1970-х гг., поскольку стоимость таких систем была весьма высока. В итоге, первым большим телескопом с компьютерным управлением стал введенный в строй в 1974 г. четырехметровый Anglo-Australian Telescope, AAT (Англо-Австралийский телескоп). Однако технический прогресс привел к значительному удешевлению надежных роботизированных систем и систем дистанционного управления, так что сейчас существует множество наземных инструментов с объективами диаметром от нескольких сантиметров до нескольких метров, работающих в режиме телескопов-роботов.

Известным примером является двухметровый Liverpool Telescope, LT (Ливерпульский телескоп), установленный на Канарских островах. Он входит в британскую систему RoboNet, включающую еще два двухметровых телескопа, так называемые телескопы Фолкса – северный Faulkes Telescope North на острове Мауи (Гавайи) и южный Faulkes Telescope South в Австралии (они активно использовались также для образовательных целей). Достоинством телескопов-роботов является их способность быстро реагировать на новые задания, что чрезвычайно важно при наблюдении транзиентных (вспыхивающих) источников. Например, если космический аппарат открывает новый гамма-всплеск, сигнал с него может непосредственно поступить в систему управления телескопа-робота, который наводится в нужную точку неба, а участие человека в этой процедуре лишь замедлило бы ее. Сейчас разработаны специальные системы (например, SkyAlert, «Небесное оповещение»), подписчики которых (а ими могут быть и автоматические системы) получают уведомления о транзиентных событиях в реальном времени, и на основе полученного сообщения робот может сам принять решение о прерывании текущей программы для наблюдений нового источника.