Large Synoptic Survey Telescope

Kortlagningarsjónauki

Á hverri nóttu mun sjónaukinn safna 30 terabætum af gögnum sem verða að hluta til gerð almenningi aðgengileg í rauntíma með hjálp tölvurisans Google. Sjónaukinn mun berja alheiminn augum í fyrsta sinn árið 2015.

Fjöldi stofnanna og háskóla fjármagna verkefnið, en einnig hafa einkaaðilar veitt verkefninu fjármagn, þeirra á meðal stofnefndur Microsoft, milljarðarmæringarnir Charles Simonyi og Bill Gates, sem lögðu til 20 og 10 milljónir dollara.

Staðsetning

Large Synoptic Survey sjónaukinn verður reistur í 2682 metra hæð á El Penón tindi á Pachónfjalli í Chile. Þar eru aðstæður til rannsókna í stjarnvísindum mjög heppilegar. Loftslag er þurrt, næturnar heiðskírar 80% ársins og fjallið fjarri allri ljósmengun. Stjörnuskyggnið er gott. Á fjallinu eru fyrir hinn 8,2 metra breiði Gemini suður sjónaukinn og 4,3 metra SOAR-sjónaukarnir (Southern Astrophysical Research Telescopes), sem þýðir að aðgangur að vatni, rafmagni og vegum hefur þegar verið tryggður.

Sjónaukinn

Hönnun LSST-sjónaukans er einstök en hún byggir á þriggja spegla kerfi. Safnspegillinn er 8,4 metra breiður (f/1,14) en aukaspegillinn 3,4 metrar (f/0,92). Þriðji spegillinn er 5 metra breiður (f/0,84) og staðsettur í gati í safnspeglinum. Vegna gatsins þar sem þriðji spegillinn er staðsettur, minnkar ljósopið niður í 6,7 metra. Lokabrennihlutfall sjónaukans er f/1,23.

Þessari hönnun er ætlað að tryggja sjónaukanum vítt sjónsvið án þess að fram komi skekkjur á myndunum. Sjónsviðið er 3,5 gráður eða næstum 10 fergráður. Til samanburðar eru hornstærðir tunglsins og sólarinnar á himninum 0,5 gráður.

3,2 gígapixla myndavél

Í fókus sjónaukans verður stærsta stafræna myndavél sem smíðuð hefur verið. Hún er á stærð við lítin bíl og vegur 2,8 tonn. Í henni eru 189 4000x4000 pixla CCD-myndflögur sem samanlagt mynda eina 3200 megapixla (3,2 gígapixla) myndavél. Myndflögurnar verða kældar niður í -100°C með fljótandi nitri til þess að tryggja eins lítið suð og mögulegt er.  Á myndavélinni eru svo síur í sex litum sem draga fram mismunandi smáatriði og hleypa í gegn mismunandi bylgjulengdum ljóss á bilinu 320-1080 nanómetrar.

Myndavélin tekur 15 sekúndna ljósmyndir á 20 sekúndna fresti. Áætlað er á að ári hverji taki hún meira en 200.000 ljósmyndir. Á hverri nóttu safnar sjónaukinn allt að 30 terabætum af gögnum. Þetta er gífurlegt gagnamagn og raunar svo mikið að úrvinnslan verður tæknilega flóknasti hluti verkefnisins. Hluti ljósmyndanna verða gerðar aðgengilegar almenningi með hjálp Google.

Enginn sjónauki á jörðinni, sem nú er starfræktur, getur gert það sem LSST er ætlað að gera. Hann er ólíkum öllum öðrum sjónaukum jarðar á þann hátt að hann myndar stór svæði á himninum hraðar en nokkur annar sjónauki, aftur og aftur. Með stórum safnspegli, stuttum lýsingartíma og næmri myndavél geta stjörnufræðingar greint fyrirbæri niður í birtustig +24 til +27.

Markmið

LSST er ætlað að fylgjast náið með alheiminum í að minnsta kosti áratug. Hver blettur á himninum verður ljósmyndaður 1000 sinnum svo úr verður gagnagrunnur með stjarnmælingum og ljósmælingum á 20 milljörðum fyrirbæra. Fyrir vikið greinast sjaldséðir atburðir mun oftar og ný og óvænt fyrirbæri líta dagsins ljós.

Markmið LSST eru mýmörg, en þau helstu eru að:

• Finna og kanna brautir smæstu hnatta sólkerfisins, einkum og sér í lagi jarðnándarsmástirna og íshnetti Kuipersbeltisins.

• Kortleggja staðsetningu og færslur stjarna í Vetrarbrautinni okkar.

• Fylgjast með breytistjörnum í Vetrarbrautinni, sprengistjörnum í og utan okkar Vetrarbrautar og greina glæður gammablossa.

• Varpa ljósi á þróun vetrarbrauta.

• Mæla veikar þyngdarlinsur til að greina ummerki hulduefnis og hulduorku.

Heimildir

• LSST Science Book, 2. útgáfa.

Hvernig vitna skal í þessa grein

• Sævar Helgi Bragason (2010). Large Synoptic Survey Telescope. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/alheimurinn/rannsoknir/large-synoptic-survey-telescope (sótt: DAGSETNING).