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

Поиски оптических вспышек источников гамма-всплесков и потенциально опасных астероидов мотивировали развитие сетей небольших роботизированных телескопов.

Поиск оптических сигналов от космических гамма-всплесков мотивировал создание нескольких сетей из небольших роботизированных телескопов (или телескопов удаленного доступа). Примером может служить система RAPTOR (RAPid Telescopes for Optical Response). В России таким проектом является сеть МАСТЕР (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов), располагающая несколькими инструментами как у нас в стране, так и за ее пределами (включая южное полушарие). Наличие нескольких инструментов в разных точках земного шара позволяет, во-первых, избежать невозможности наблюдений из-за дневного времени или плохой погоды, а во-вторых, проводить при необходимости непрерывный мониторинг астрономического источника. Разумеется, выполняя задачи по поиску оптических транзиентов от гамма-всплесков, инструменты попутно могут решать множество других задач, поскольку обычно это инструменты с широким полем зрения и в их «сети» попадает множество различных источников.

Телескопы-роботы успешно используются для обзорных программ. В частности, для поиска и изучения астероидов, включая потенциально опасные, существует несколько проектов, таких как LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research, Исследования околоземных астероидов в лаборатории им. Линкольна), Catalina, Spacewatch («Космический дозор»), Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, Система телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования). Наблюдения в рамках каждого проекта ведутся на нескольких автоматизированных инструментах с типичными размерами от 0,5 до 1,5 м, оборудованных хорошими цифровыми камерами, позволяющими эффективно обнаруживать и изучать небольшие быстро движущиеся объекты.

Роботизированные инструменты также вносят большой вклад в изучение переменных звезд, поиск событий микролинзирования, построение кривых блеска сверхновых и обнаружение комет. С ростом размеров телескопов будет расширяться спектр решаемых задач, в частности в него могут войти спектроскопические исследования. Также мониторинг и поиск оптических транзиентов становятся более актуальными в связи с началом наблюдений гравитационно-волновых всплесков и с будущим вводом в строй таких инструментов, как системы радиотелескопов SKA и гамма-телескопов CTA (Cherenkov Telescope Array, Массив черенковских телескопов). В частности, в рамках программы RoboNet планируется постройка четырехметрового аналога Ливерпульского телескопа. Современные технологии позволяют даже таким гигантам начать наблюдения новой цели спустя всего лишь десятки секунд после получения сигнала (время реагирования небольших инструментов исчисляется секундами даже при перенаведении в противоположную точку неба).

Существенно, что робот-телескоп должен не только выполнять программу наблюдений, но и следить за погодой, условиями в башне (температура, турбулентность и т. п.) и принимать соответствующие решения. Например, переход к другой части программы, если нужный объект закрыт облачностью, или окончание наблюдений и закрытие башни, если надвигается дождь.

Развитие автоматизации небольших инструментов оказало большое влияние на любительскую астрономию. Существует большое количество телескопов-роботов и телескопов удаленного доступа, наблюдения на которых проводят любители. Это могут быть научные и образовательные наблюдения или же просто форма интеллектуального и высокотехнологичного досуга. Существуют коммерческие системы, которые предоставляют разные услуги: от коротких наблюдений до установки телескопов под ключ на специально оборудованных площадках в местах с хорошим астроклиматом.

Особенность астрономии состоит в том, что всю информацию об изучаемых объектах (если исключить некоторые тела Солнечной системы, к которым можно послать космические аппараты для изучения на месте или для забора и возврата образцов на Землю) мы получаем с помощью излучения. Поэтому обработка данных наблюдений играет очень важную роль. Чтобы узнать что-то новое о физике небесных тел, приходится применять очень сложные методы анализа наблюдений. К счастью, последние десятилетия все данные сразу же регистрируются в цифровом виде, что облегчает работу и дает возможность использовать самые современные численные методы.

Многие красивые астрономические изображения, которые публикуются в популярной литературе, являются результатом сложного процесса работы с исходными данными. Но самое главное – изощренная обработка нужна для получения научных результатов, поскольку многие открытия совершаются буквально «на пределе возможного».