Глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР

МАСТЕР — глобальная сеть телескопов-роботов
Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов
Тип	астрономическая обсерватория
Сайт	master.sai.msu.ru/master…

МАСТЕР (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов) — глобальная сеть телескопов-роботов МГУ имени М. В. Ломоносова. Создана под руководством профессора Липунова В. М. учеными Московского Университета. Основная цель проекта МАСТЕР — это создание обзора всего видимого неба, получаемого в течение одной ночи с пределом до 19-20 зв. вел. Такой обзор позволит решить ряд фундаментальных проблем: поиск тёмной энергии посредством открытия и фотометрии сверхновых (в том числе SNIa), поиск экзопланет, наблюдение эффектов микролинзирования, открытие малых тел Солнечной системы и мониторинг космического мусора. Все телескопы МАСТЕР подключены к системе алертных предупреждений, и способны наблюдать оптическое излучение гамма-всплесков синхронно в нескольких фильтрах и в нескольких плоскостях поляризации.

История создания

Глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР развивается под руководством профессора МГУ имени М. В. Ломоносова Липунова В. М. с 2002 года, когда под Москвой на частной обсерватории А. В. Крылова был создан первый робот-телескоп МАСТЕР для исследования оптического излучения космических гамма-всплесков.

В первые годы (до 2008 года) проект полностью развивался при материальной поддержке генерального директора ОАО «Московское Объединение „Оптика“» С. М. Бодрова. На обсерватории под Москвой было зарегистрировано оптическое излучение гамма-всплеска GRB021219 — GSN-circular-1770 и была открыта первая активная сверхновая в России SN2005bv — IAUC 8520.

Начиная с 2008 года, проект получает государственную поддержку. В результате, к началу 2011 года в России телескопы-роботы МАСТЕР II, разработанные командой МАСТЕРа и выпускаемые ОАО «МO „Оптика“», устанавливаются

• под Благовещенском (на базе Благовещенского государственного педагогического университета);

• под Иркутском (в Тункинском астрофизическом центре ТАЦКП Иркутского государственного университета ФГБОУ ВПО «ИГУ»);

• на Урале (в Коуровской обсерватории Уральского федерального университета);

• на Кисловодской горной астрономической станции (Горная астрономическая станция ГАО (ГАС ГАО), база МГУ имени М. В. Ломоносова);

• в 2012 году в Аргентине в обсерватории Национального университета Сан Хуан начинают работать сверх-широкопольные камера МАСТЕРа;

• в 2014 году в ЮАР в Южно-Африканской Обсерватории SAAO;

• В 2015 году на Канарских Островах в Испании в обсерватории IAC.

Сеть развивается, строятся новые обсерватории.

Инструменты

Каждая обсерватория сети МАСТЕР оснащена широкопольной и сверхширокопольной установками.

Оптический роботизированный комплекс МАСТЕР II представляет собой установленные на одной монтировке два светосильных зеркально-линзовых телескопа системы Гамильтона с диаметром 40 см, фокусным расстоянием 1 метр, полем зрения 4 квадратных градуса. Телескопы установлены на быстрой паралактической монтировке способной наводиться со скоростью 50 градусов в секунду под автоматическим куполом и способны работать как в полностью автономной режиме без участия человека, так и в режиме удаленного (по Интернет) управления. Каждый телескоп оснащен двумя ПЗС-камерами (4000x4000 пикселей), фотометром (собственная разработка) с блоком фильтров для проведения детальных фотометрических исследований астрофизических объектов и поляриметр для измерений степени поляризации. Скорость наведения по алерту — 8 градусов в секунду. Телескопы снабжены актюатором, позволяющим сводить трубы параллельно при проведении синхронных наблюдений быстроизменяющихся объектов в разных фильтрах или в разных плоскостях поляризации. В режиме обзора неба телескопы разводятся, и общее поле зрения становится равным 8 квадратным градусам.

Таким образом, по состоянию на 2015 год в России работают 8 труб с общим полем зрения 32 квадратных градуса и чувствительностью до 20-ой звездной величины в безлунную ночь при 3-минутной экспозиции. Телескопы сами выбирают тактику обзора на ночь, автоматически получают изображения, обрабатывают их в реальном времени, формируя непрерывно растущую базу данных, и предлагают астрономам список объектов не содержащихся в астрономических каталогах.

Кроме светосильных телескопов обсерватории МАСТЕРа оснащены камерами сверхширокого поля MASTER VWF (Very Wide Field) способными получать снимки без перерывов со скоростью до 7 кадров в секунду и полем зрения 400 квадратных градусов. В настоящее время сеть МАСТЕР имеет 14 камер сверхширокого поля с общим полем зрения 5600 квадратных градусов. Эти камеры предназначены для предварительного и синхронного наблюдения гамма-всплесков при их случайном попадании в поле зрения камер сверхширокого поля. Главная цель установки этих камер — первичная регистрация собственного оптического излучения коротких гамма-всплесков, не наблюдавшихся другими телескопами. Предельная звездная величина камер близка к 14 при суммарной экспозиции несколько минут.

Телескопы сети называют роботизированными так как они не просто автоматически наводятся по заданной программе, а способны автономно выбирать стратегию обзора неба и обрабатывать потоки данных порядка нескольких терабайт в сутки в режиме реального времени.

Направления исследований

Учеными группы МАСТЕР за 10 лет создано математическое обеспечение, которое позволяет в автоматическом режиме проводить мониторинг ближнего и дальнего космического пространства на всех обсерваториях сети МАСТЕР (Благовещенск, Иркутск, Екатеринбург, Кисловодск, ЮАР, Канарские острова и Аргентина), и получать полную информацию обо всех объектах на каждом изображении через 1-2 минуты после считывания с ПЗС-камеры, включая распознавание движущихся объектов и определение параметров их движения.

Информация по каждому объекту на кадре включает историю предыдущих наблюдений данной области на всех обсерваториях сети МАСТЕР, а также опубликованные в международных центрах данные каталогов и обзоров.

В результате на телескопах сети МАСТЕР за несколько лет в автоматическом режиме открыто 860 оптических транзиентов (быстропеременных объектов) десяти видов:

• оптические источники гамма-всплесков;
• сверхновые звезды различных типов (для примера XXX);
• вспышки активных ядер галактик и квазаров (MASTER OT J141922.56-083831.7);
• вспышки новых и новоподобных звезд в нашей Галактике и в Андромеде;
• вспышки карликовых новых звезд, в том числе выскоамплитудные (катаклизмические переменные);
• переменные звезды типа UV Cet;
• затменные звезды типа Epsilon Auriga (падение блеска на 5 величин);
• кометы (C/2015 G2 MASTER и C/2015 K1 MASTER);
• астероиды, в том числе потенциально-опасные.

Основные достижения

Одно из преимуществ сети МАСТЕР состоит в идентичности оборудования, что позволяет проводить непрерывные наблюдения одного объекта в течение нескольких суток (в зимнее время) в одной фотометрической системе.

Оптические роботизированные комплексы МАСТЕР II обладают уникальными характеристиками, не имеющими аналогов в мире. В последние несколько лет МАСТЕР является лидером по ранним наблюдениям собственного оптического излучения гамма-вслесков и открытию ярких оптических транзиентов. Все крупнейшие оптические телескопы мира наводились на объекты, открытые МАСТЕРом, и исследовали их спектральные и фотометрические характеристики: 10,4 м телескоп GCT (Большой Канарский Телескоп, Испания) — научная телеграмма GCN 16657, 10-м телескоп SALT(ЮАР) — научная телеграмма ATel5207, 4,2-м WHT (Великобритания-Испания) — ATel4810, 3,6-м NTT (ESO, Чили) — ATel4801, 9,2-м HET (США) — ATel4683, гамма-обсерватории Swift — ATel3265. ATel3367 и ИНТЕГРАЛ (кооперация ЕС, России, США), 6-м БТА САО РАН (Россия) — научная телеграмма ATel3255, 2,1-м Guillermo Haro (Мексика) ATel4724, 1,8-м Сopernico telescope (Италия) http://www.cfa.harvard.edu/iau/cbet/003300/CBET003267.txt  — [ Эта ссылка выдает «Routing Error», примечание Владимирова ] , ATel4556, ATel4548, 1.5-м Fred Lawrence Whipple (США) http://www.cfa.harvard.edu/iau/cbet/003300/CBET003253.txt и др.

Сеть МАСТЕР является одной из самых эффективных систем мониторинга космических взрывов в мире: за последние несколько лет исследованы свыше 300 областей гамма-всплесков, за последние несколько лет на телескопах МАСТЕР в автоматическом режиме (то есть собственным математическим обеспечением) открыто и опубликовано 860 космических взрывов, расположенных на расстояниях от нескольких сотен световых лет до миллиарда световых лет; а также открыты несколько потенциально опасных астероидов и две кометы.

Таким образом телескопы МАСТЕРII способны автоматически открывать:

• оптические двойники гамма-всплесков во время, когда само гамма-излучение не закончилось (так называемое, собственное оптическое излучение гамма-всплесков);

• сверхновые звезды;

• вспышки активных ядер галактик и квазаров (сверхмассивные черные дыры);

• новые и карликовые новые (катаклизмические переменные);

• переменные звезды большой амплитуды;

• астероиды, в том числе потенциально-опасные.

Таким образом оптические роботизированные комплексы МАСТЕР II обладают уникальными характеристиками не имеющие аналогов в мире. В последние несколько лет МАСТЕР является лидером по ранним наблюдениям собственного оптического излучения гамма-всплесков и открытию ярких оптических транзиентов. Все крупнейшие оптические телескопы мира наводились на объекты открытые МАСТЕРом.

процессов, сопровождающих образование черных дыр и нейтронных звезд — гамма-всплесков (самых мощных взрывов во Вселенной), а также термоядерных вспышек на белых карликах, вспышек ядер галактик и квазаров — свечение плазмы вблизи сверхмассивных чёрных дыр и вспышек пока ещё неизвестной природы (взрывы килоновых и явление выхода ударных волн на поверхность предсверхновых и др.).

МАСТЕР является одной из самых эффективных систем мониторинга космических взрывов в мире. За последние 2.5 года телескопами МАСТЕР обнаружены более 600 вспышек, расположенных на расстояниях от нескольких сотен световых лет до миллиарда световых лет и открыты несколько потенциально опасных астероидов.

Крупнейшие наземные и космические телескопы мира проводят спектральные исследования открываемых на МАСТЕР объектов: 10.4 м телескоп GCT (Большой Канарский Телескоп, Испания) — научная телеграмма GCN, 10-м телескоп SALT (ЮАР), 4.2-м WHT (Великобритания-Испания), 3.6-м NTT (ESO, Chile), 9.2-м HET (США), гамма-обсерватории Swift и ИНТЕГРАЛ (кооперация ЕС, России, США) , 6-м БТА САО РАН (Россия) — научная телеграмма GCN, 2,1-м Guillermo Haro (Мексика), 1,8-м Сopernico telescope (Италия), 1,5-м Fred Lawrence Whipple (США) и др.

Поскольку проект инновационный и охватывает широкий спектр современных технологий, проект поддержан тремя технологическими платформами: Национальная космическая технологическая платформа; Технологии мехатроники, встраиваемых систем управления, радиочастотной идентификации и роботостроение; Национальная суперкомпьютерная технологическая платформа.

Ссылки

• Сайт Глобальной сети МАСТЕР
• Сайт Лаборатории космического мониторинга МГУ
• Липунов. Описание технической составляющей проекта МАСТЕР. Hindawi Publishing Corporation (2010)
• Телескоп-робот МАСТЕР открыл 500 новых взрывных оптических объектов — ГАИШ МГУ 19.02.2014
• 1 августа 2014 года телескоп-робот МАСТЕР заставил повернуться самый большой в мире телескоп ГАИШ МГУ 11.08.2014
• Телескоп в Тункинской долине Бурятии зафиксировал потерянный 16 лет назад астероид. УланМедиа (21.09.2014)
• Астрономы обнаруживают потенциально опасные астероиды каждую ночь. Вести-ФМ (04.03.2013
• Благовещенские учёные отслеживают возможные угрозы из космоса. ГТРК АМУР (2013)