薇拉·魯賓天文台

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薇拉·魯賓天文台(Vera C. Rubin Observatory)原名大型綜合巡天望遠鏡Large Synoptic Survey Telescope, LSST),2019年7月23日以薇拉·魯賓(Vera C. Rubin,1928年7月23日-2016年12月25日)命名[6],紀念這位已故的卡內基科學研究所(Carnegie Institute of Science)女天文學家,她證實了星系中有暗物質的存在。

薇拉·魯賓天文台
Vera C. Rubin Observatory
Large Synoptic Survey Telescope 3 4 render 2013.png
完工后的薇拉·魯賓天文台巡天望遠鏡構想圖[1]
基本資料
組織LSST Corporation
位置智利伊爾佩恩峰(El Peñón)
坐标30°14′39.6″S 70°44′57.8″W / 30.244333°S 70.749389°W / -30.244333; -70.749389坐标30°14′39.6″S 70°44′57.8″W / 30.244333°S 70.749389°W / -30.244333; -70.749389[2]
高度2,662.75 m (top of pier)[3]
波長320–1060 nm[4]
啟用2015年秋季[4]
望遠鏡型式保羅-貝克/梅森-施密特廣角[5]
口徑8.4 m[4]
3.4m
5.0m
角解析度平均视宁度0.7″
0.2″ pixel size[4]
集光面積35 m²[4]
焦長9.9 m
架台地平經緯儀
http://www.lsst.org/

薇拉·魯賓天文台巡天望遠鏡是一個目前正在建設中的廣視野巡天反射望遠鏡,带有8.4米主鏡,將每三天拍攝全天一次[7]。望遠鏡採用了一種新穎的三鏡設計,可以在非常寬的3.5度直徑視野中提供清晰的圖像,並提供了一個32億像素感光耦合元件(CCD)相機,這是迄今為止最大的數碼相機[8]

LSST將設置在智利北部科金博大区帕穹山(Cerro Pachón)的伊爾佩恩峰(El Peñón),海拔2682公尺,就位在雙子星天文台南方天文物理研究望遠鏡(Southern Astrophysical Research telescope,SOAR)的旁邊[9]

LSST曾是2010年天文学和天体物理学十年调查中排名最高的大型地面項目。該項目於2014年8月1日正式開始建設,當時國家科學基金會(NSF)批准了其2014財政年度(2750萬美元)的建築預算.[10]。第一塊石頭的儀式放置於2015年4月14日進行[11]。現場施工於2015年4月14日開始[12],預計在2019年有工程第一光,2021年有科學第一光,2022年1月開始進行為期十年的全面运行調查[13][14]

概述编辑

LSST在所有大口徑光學望遠鏡(主鏡直徑8公尺級)中設計相當特別;其視野高達直徑3.5度(9.6平方度)。相比較之下,在地球所見太陽月球的視直徑是0.5度(0.2平方度)。再加上LSST的巨大口徑使它收集光線能力極強,光展量(Etendue)高達319 m²degree²[4]

為了使觀測到的廣視野影像不產生扭曲,必須使用三個鏡片,有別於多數大口徑望遠鏡使用兩個鏡片。主鏡直徑將是8.4公尺,第一副鏡口徑是3.4公尺,而將裝置在主鏡一個大孔內的第二副鏡口徑是5.0公尺。主鏡上的大孔減少了35平方公尺的平方面積,因此主鏡實際集光面積相當於直徑6.68公尺鏡片[4](集光面積和視野的乘積得到,光展量(Etendue)是336 m²degree²;但實際表現會因為暈影而降低)。

LSST的主鏡和第二次鏡將會是單一鏡片[15]。鏡片模具已在2007年11月在亞利桑那大學史都華天文台鏡面實驗室製成[16],並在2008年3月開始鑄造[17]。在2008年9月初宣佈其鏡胚是「完美的」[18] 。一個32億畫素,將位於望遠鏡主焦點[19]數位相機將在每20秒曝光15秒進行拍攝[4]

因為要考慮到望遠鏡穩定性、不良氣候等不利因素;LSST的照相機每年要拍攝超過人員所能分析的超過20萬張影像,相當於高達1.28Petabyte未經過壓縮的資料量。針對望遠鏡產生的大量資料,有效的管理和高效率資料探勘預期是該計畫的其中一個科技上的難題。

2008年1月,電腦軟體界的兩位大富豪,查爾斯·西蒙尼比爾·蓋茲分別捐贈2000萬美金和1000萬美金給LSST計畫。LSST計畫至今仍尋求美國國家科學基金會能撥發將近4億美金的贊助費[20]

科學目標编辑

 
著名光學望遠鏡主鏡面積比較,點選影像可看大圖。

LSST的科學目標特別是:

因為LSST將會產生大量資料,也可能有其他意外發現。

Synoptic是一個形容詞,來自相同字根的名詞"Synopsis",意思是「幾乎同時獲得大範圍的相關資料」。

部分來自LSST的資料(最多30 TB[21])將可被Google作為及時互動式星圖之用[22]

參見编辑

參考資料编辑

  1. ^ Telescope Design 2013. [2017-04-23]. (原始内容存档于2016-05-20). 
  2. ^ Charles F. Claver; 等, LSST Reference Design (PDF), LSST Corporation: 64–65, 2007-03-19 [2008-12-10], (原始内容 (PDF)存档于2009-03-06)  The map on p. 64 shows the Universal Transverse Mercator location of the centre of the telescope pier at approximately 6653188.9 N, 331859.5 E, in zone 19J. However, those UTM coordinates appear to be using the PSAD56 (La Canoa) datum, as other assumptions do not lead to a peak. This is apparently widely used 互联网档案馆存檔,存档日期2010-08-13. in South American UTM grids. The coordinates above have been translated to WGS84.
  3. ^ LSST Summit Facilities, 2009-08-14 [2009-08-21], (原始内容存档于2009-10-11) 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 LSST Basic Configuration, LSST Corporation, [2008-01-28], (原始内容存档于2007-02-07) 
  5. ^ Willstrop, R. V., The Mersenne-Schmidt: A three-mirror survey telescope, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, October 1, 1984, 210 (3): 597–609 [2008-01-23], ISSN 0035-8711 
  6. ^ 香港天文學會智能手機應用程式《香港天文》2019年7月25日新聞報導
  7. ^ LSST General Public FAQs 互联网档案馆存檔,存档日期2015-07-30.
  8. ^ Camera. LSST. [1 August 2015]. (原始内容存档于2019-03-31). 
  9. ^ Press Release LSSTC-04: Site in Northern Chile Selected for Large Synoptic Survey Telescope (PDF). LSST. 17 May 2006 [1 August 2015]. (原始内容存档于2018-08-20). 
  10. ^ Kahn, Steven; Krabbendam, Victor. LSST Construction Authorization (新闻稿). Lsst Corp. August 2014 [2017-04-23]. (原始内容存档于2016-04-10). 
  11. ^ LSST First Stone (新闻稿). LSST Corporation. 14 April 2015 [2017-04-23]. (原始内容存档于2015-06-21). 
  12. ^ The Large Synoptic Survey Telescope: Unlocking the secrets of dark matter and dark energy. Phys.org. May 29, 2015 [3 June 2015]. (原始内容存档于2017-12-27). 
  13. ^ LSST Project Schedule. [2017-04-23]. (原始内容存档于2018-02-08). 
  14. ^ Krabbendam, Victor, LSST Project and Technical Overview (PDF), LSST All Hands Meeting, Tucson, Arizona, 2012-08-13 [2017-04-23], (原始内容存档 (PDF)于2016-04-10) 
  15. ^ Steward Observatory Mirror Lab Awarded Contract for Large Synoptic Survey Telescope Mirror 互联网档案馆存檔,存档日期2006-09-01.
  16. ^ LSST Observatory - Site Photos 互联网档案馆存檔,存档日期2008-09-14.
  17. ^ LSST High Fire Event 互联网档案馆存檔,存档日期2008-05-14.
  18. ^ Giant Furnace Opens to Reveal 'Perfect' LSST Mirror Blank, LSST Corporation, 2009-09-02 [2008-09-03], (原始内容存档于2010-07-06) 
  19. ^ The camera is actually at the tertiary focus, not the prime focus, but being located at a "trapped focus" in front of the primary mirror, the associated technical problems are similar to those of a conventional prime-focus survey camera.
  20. ^ Dennis Overbye. Donors Bring Big Telescope a Step Closer. The New York Times. January 3, 2008 [2008-01-03]. (原始内容存档于2008-01-17). 
  21. ^ Matt Stephens, Mapping the universe at 30 Terabytes a night: Jeff Kantor, on building and managing a 150 Petabyte database, The Register, 2008-10-03 [2008-10-03], (原始内容存档于2008-10-06) 
  22. ^ Google Joins Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Project. [2010-08-29]. (原始内容存档于2011-06-05). 

外部連結编辑