Глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР

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

МАСТЕР - 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 темной 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.

Руководитель проекта

Профессор, заведующий Лабораторией космического мониторинга ГАИШ МГУ им. М. В. Ломоносова, доктор физико-математических наук Липунов Владимир Михайлович

История создания Глобальной роботизированной сети МАСТЕР

Глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов) 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. Каждый телескоп оснащен двумя современными ПЗС-камерами с форматом матрицы 4000x4000 пикселей, фотометром с блоком фильтров для проведения детальных фотометрических исследований астрофизических объектов и поляриметром для измерения степени поляризации излучения. Телескопы установлены под автоматизированным куполом на быстрой параллактической монтировке, способной наводиться со скоростью 50 градусов в секунду. Телескопы снабжены актюатором, позволяющим сводить трубы параллельно при проведении синхронных наблюдений быстроизменяющихся объектов в разных фильтрах или в разных плоскостях поляризации. При обзоре неба телескопы разводятся, и общее поле зрения становится равным 8 квадратным градусам. Телескопы МАСТЕР II способны работать как в полностью автономном режиме без участия человека, так и в режиме удаленного ( через Интернет ) управления.

Технические характеристики телескопа MASTER II :

• Оптическая схема: Гамильтона
• Апертура: 400 мм
• Фокусное расстояние: 1000 мм
• Поле зрения трубы: 4 кв. град.
• Количество труб: 2 шт
• Сведение/разведение труб: есть
• Автофокусировка: есть
• Оптические фильтры: W, P, B, V, R, I
• ПЗС-камеры: Alta U16M
• Формат матрицы: 4096х4096
• Размер пикселя: 9x9 мкм
• Скорость считывания: 24 c
• Тип монтировки: параллактическая
• Скорость наведения: до 15 гр. в секунду
• Режимы работы: автоматический, полуавтоматический, ручной

Рис. 1. MASTER II, Кисловодск

Рис. 2. MASTER II, Екатеринбург, Коуровка

Кроме светосильных телескопов, обсерватории МАСТЕРа оснащены двумя камерами сверхширокого поля МАСТЕР VWF (Very Wide Field), способными получать снимки без перерывов со скоростью до 7 кадров в секунду и полем зрения 400 квадратных градусов.

Технические характеристики камер сверхширокого поля МАСТЕР VWF ( Prosilica GE4000):

• Объектив: Nikkor 85 mm f/1.4
• Фокусное расстояние: 85 мм
• Относительное отверстие: 1:1,4
• Поле зрения: 400 кв. град.
• Формат матрицы: 4008 x 2672 пикселей
• Размер пикселя: 9x9 мкм
• Частота кадров: 7 к/с (при полном разрешении)

Рис. 3. MASTER WFC (Very Wide Field)

Направления исследований

Телескопы МАСТЕР II 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.

Основные достижения

В настоящее время сеть МАСТЕР имеет 12 камер сверхширокого поля с общим полем зрения почти 5000 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 - регистрация собственного оптического излучения коротких гамма-всплесков, пока еще не наблюдавшегося ни одним инструментом в мире. Предельная звездная величина камер близка к 14 зв. вел. при суммарной экспозиции в несколько минут.

Одно из преимуществ сети МАСТЕР состоит в том, что все телескопы идентичны, что позволяет проводить непрерывные наблюдения одного объекта в течение нескольких суток (в зимнее время).

Роботизированные телескопы - это не просто автоматически наводящиеся по заданной программе телескопы. Это телескопы, способные автономно выбирать стратегию обзора неба, обрабатывающие огромные потоки информации (в сети МАСТЕР ежесуточный поток информации измеряется терабайтами) в режиме реального времени.

Сейчас 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 всего мира список объектов, не содержащихся в астрономических каталогах.

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: 10.4м 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: исследованы около 300 областей гамма-всплесков, за последние 2.5 года телескопами МАСТЕР обнаружены более 650 вспышек, расположенных на расстояниях от нескольких сотен световых лет до миллиарда световых лет; исследованы и открыты несколько потенциально опасных астероидов.

-- Текст по состоянию на 29 июля 2015 г

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 "Мо «Оптика»., устанавливаются под Благовещенском (на базе Благовещенского Педагогического государственного университета), под Иркутском (астрофизический центр Тунка при Государственном Иркутским Университетом), в Коуровской обсерватории Уральского Государственного Университета и на Солнечной станции ГАО РАН под Кисловодском (база МГУ им. М. В. Ломоносова).

Телескоп МАСТЕР II представляет собой светосильные зеркально-линзовые телескопы системы Гамильтона с диаметром 40 см, фокусным расстоянием 1 метр, полем зрения 4 квадратных градуса каждая труба. 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. Телескопы снабжены третьей осью, позволяющей сводить трубы параллельно при наблюдении быстроизменяющихся объектов синхронно в разных фильтрах или в разных плоскостях поляризации — алертные наблюдения.

При обзоре неба телескопы разводятся и общее поле зрения оказывается 8 квадратных градусов. Таким образом, сейчас в России работают 8 труб с общим полем зрения 32 квадратных градуса и чувствительностью 20 звездная величина в безлунную ночь за 3 минуты 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. 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

Кроме светосильных телескопов обсерватории МАСТЕРа оснащены камерами сверхширокого поля МАСТЕР 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 12 камер сверхширокого поля с общим полем зрения почти 5000 квадратных градусов. Эти камеры предназначены для предварительного и синхронного наблюдения гамма-всплесков при их случайном попадании в подле зрения камер сверхширокого поля. Главная цель этих камер — это регистрация собственного оптического излучения коротких гамма-всплесков, пока ещё не наблюдавшихся никем. Предельна звездная величина камер — близка к 14 при суммарной экспозиции несколько минут.

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.

В настоящее время сеть развивается. В 2012 году в обсерватории Национального университета Сан Хуан (Аргентина) установлена роботизированная камера сверхширокого поля МАСТЕР VWF. В настоящее время идет установка полностью укомплектованных обсерваторий МАСТЕР в Южной Африке и на Канарских островах.

\ Все телескопы идентичны.

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.).

Роботизированные телескопы — это не просто автоматически наводящиеся телескопы по заданной программе. Это телескопы, способные автономно выбирать стратегию обзора неба, обрабатывающие огромные потоки информации (в сети МАСТЕР ежесуточный поток информации измеряется терабайтами) в режиме реального времени. Российские телескопы-роботы МАСТЕР расположены сейчас под Благовещенском (на базе обсерватории Благовещенского педагогического университета), под Иркутском (астрофизический центр Тунка), на Урале (Коуровская обсерватория Уральского Федерального Университета), под Кисловодском на Кавказской Горной Обсерватории МГУ, в Аргентине и под Москвой. Каждая обсерватория сети МАСТЕР оснащена широкопольной и сверхширокопольной установками. Широкопольная установка представляет собой двойной оптический канал, включающий две современные ПЗС-камеры 4000x4000 пикселей, современный фотометр с блоком фильтров для проведения детальных фотометрических исследований астрофизических объектов и поляриметр для измерений степени поляризации.

Файл:D:\master outside.jpg

Телескоп МАСТЕР-Кисловодск сети МАСТЕР.

Сеть 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.

Файл:D:\master inside.jpg

Телескоп МАСТЕР-Кисловодск вид изнутри купола.

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.

Файл:D:\master world.jpg

Взаимодействие по целеуказаниям телескопов системы МАСТЕР и крупнейших наземных и космических телескопов.

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)