Телескопы-роботы с дистанционным управлением

Доводилось ли вам когда либо делать снимки на большом телескопе? А работать с современной профессиональной ПЗС-камерой? Теперь такая возможность появилась: с помощью глобальной компьютерной сети Интернет каждый желающий совершенно бесплатно может давать задания достаточно мощным телескопам на съемку небесных объектов, после чего, опять же по компьютерной сети, получать результаты проведенных наблюдений.

Это не розыгрыш, это — результат развития современных технологий связи, электроники и автоматики. Астрономы-профессионалы начали проводить эксперименты по дистанционному управлению аппаратурой еще в середине 60-х годов — когда на базе двойного астрографа Эдинбургской обсерватории (Великобритания) был создан первый автоматизированный телескоп. Через некоторое время уже в Америке, на горе Китт-Пик (штат Аризона) по программе поиска сверхновых звезд начал работать 1.27-м телескоп-робот, управление которым осуществлялось по телефонной линии из лаборатории, находящейся в соседнем городе.

Однако больших успехов в этом направлении достигнуто не было, возможно потому, что с приходом космической эры тема удаленного контроля переместилась на уровень связи земных пунктов управления с космическими обсерваториями.

Тем не менее, в начале 90-х годов наметилось возрождение интереса к наземным телескопам с дистанционным управлением. Этот интерес, несомненно, во многом был обусловлен бурным развитием электроники и новых цифровых приемников излучения — ПЗС-матриц. Не последнюю роль здесь сыграло и широкое распространение компьютерной сети Интернет, позволяющей подключаться к подобным устройствам из любой точки мира.

Один из первых автоматизированных телескопов, управляемых через сеть Интернет, был создан на факультете промышленной технологии Брадфордского университета (Йоркшир, Англия). Здесь несколько лет под руководством Джона Баруха проводились исследования дистанционно управляемых систем, не требующих постоянного вмешательства человека.

В 1990 году Барух решил построить телескоп, которому можно было бы давать задание по телефонной линии прямо из лаборатории. Телескоп- робот должен был уметь самостоятельно "принимать заказ", оценивать состояние погоды, определять местоположение искомого объекта на небесной сфере и необходимое время выдержки, после чего делать снимок и отсылать его "заказчику". Работы по строительству и отладке этого инструмента продолжались в течение трех лет и были закончены в ноябре 1993 года.


Брэдфордский телескоп установлен на севере Англии в Ленинских горах на высоте 440 метров от уровня моря. Инструмент построен по классической системе Ньютона с главным зеркалом диаметром 46.2 см и фокусным расстоянием 199 см. Труба телескопа установлена на альт-азимутальной монтировке, позволяющей навести телескоп в любую точку неба всего за 35 секунд (в худшем случае!). В качестве приемного устройства используется ПЗС-камера с набором различных фильтров. Линейные размеры матрицы составляют 585 на 385 пиксел, а поле зрения — 14"х20". Телескоп полностью автономен и не требует присутствия человека во время работы. Если показания метеорологических датчиков свидетельствуют о наличии ясной погоды, то главный компьютер подает сигнал на открытие крыши обсерватории, и инструмент приступает к съемкам.

Весь комплекс управляется пятью компьютерами: самый мощный обслуживает сеть Интернет, а остальные четыре контролируют телескоп — один отвечает за общий контроль, второй — за наведение, третий получает изображения с ПЗС-матрицы, в то время как четвертый оценивает метеорологическую обстановку. Именно на долю последнего устройства приходится наибольшее число ошибок: к сожалению, он нередко неправильно определяет состояние атмосферы, не всегда своевременно замечая набежавшие облака, поэтому бывает, что вместо желаемого объекта пользователь получает лишь мутную картинку. Вообще же, написание соответствующего программного обеспечения для телескопа-робота оказалось самой сложной задачей для его создателей, и именно здесь, как признает сам Джон Барух, находится самое "слабое место" Брэдфордского телескопа.

Вскоре после начала эксплуатации инструмент был подсоединен к сети Интернет и сразу же приобрел большую популярность — за первую неделю от пользователей сети было получено более тысячи запросов на проведение наблюдений! На момент подготовки этой статьи к публикации на сервере телескопа было зарегистрировано уже почти 48 тысяч пользователей из ста стран мира (в том числе 104 пользователя из России), и он получает более 100 тысяч запросов в неделю.


Разумеется, выполнить такое количество заказов, в особенности, учитывая не совсем удачное в плане астроклимата расположение телескопа (знаменитая "английская погода"!), очень трудно даже для робота, поэтому в окончательный отбор заданий вмешивается человек. Представителями университета отбираются наиболее интересные с их точки зрения предложения. Все-таки телескоп проектировался, в основном, для использования астрономами-профессионалами, поэтому их запросы выполняются в первую очередь. Обычным пользователям сети Интернет даны пониженные приоритеты, и, кроме того, время экспозиции ПЗС-матрицы для них ограничено двумя минутами. Однако не стоит расстраиваться, если ваша просьба отвергнута: зарегистрированным пользователям доступна библиотека из 100 последних снимков других пользователей — вполне возможно, что там найдется нужное вам изображение.

Как же стать пользователем Брадфордского телескопа? Очень просто — достаточно связаться с его Интернет-сервером по адресу www.telescope.org и заполнить простую регистрационную анкету, указав свое имя, пароль входа и электронный адрес. Затем вам будет предложено выбрать объект для съемки (можно указать его название или координаты), задать время выдержки (при желании, вы можете позволить телескопу самому определить ее оптимальное значение) и подобрать, при необходимости, соответствующий фильтр. Подтвердив свой запрос, вам остается теперь только ждать своей очереди — по выполнении вашего задания на ваш электронный адрес будет направлено электронное письмо, содержащее фотографию заказанного объекта.

Помимо Брадфордского телескопа к сети Интернет подключены и другие роботизированные астрономические инструменты. В частности, это 7-дюймовый (17.8 см) рефрактор университета штата Айова (http://inferno.phisics.uiowa.edu), а также 14-дюймовый (35.6 см) менисковый телескоп Калифорнийского университета {http://www.deepspace.ucsb.edu), расположенный в известном по телесериалу городе Санта-Барбара. После прохождения несложных процедур регистрации оба инструмента позволяю! использовать свои возможности всем желающим.


В скором времени и в нашей стране на базе Новосибирского государственного университета должен открыться автоматизированный астрономический комплекс, оснащенный сразу двумя телескопами-роботами с открытым доступом по сети Интернет. Его строительство было поддержано и профинансировано мэрией города, а также институтом "Открытое общество".

В настоящее время полностью закончен монтаж купола обсерватории, а уже в начале будущего года весь комплекс должен быть введен в эксплуатацию.

Комплекс расположен в Академгородке университета в 30 км к югу от Новосибирска. Его наблюдательная база состоит из телескопа-рефлектора системы Ньютона с главным зеркалом диаметром 315 мм (фокусное расстояние 1535 мм) и корректором комы, а также солнечного телескопа-рефрактора с объективом диаметром 100 мм (фокусное расстояние 506 мм). Регистрация изображений в обоих телескопах будет осуществляться при помощи ПЗС-камер. Для слежения за погодой обсерватория будет иметь собственную автоматическую метеостанцию.

Авторы проекта предполагают использовать роботизированные инструменты для факультативных занятий со студентами и проведения различных научно-исследовательских работ по астрономии и астрофизике, а также для поддержки и проведения собственных наблюдений астрономами-любителям и и для организации ознакомительных экскурсий по звездному небу для всех желающих.