Самый скоростной телескоп Казахстана готовится к запуску

В июне т.г. в Назарбаев Университете прошла Вторая международная конференция «Exploring the Energetic Universe 2019», где было объявлено о запуске в Казахстане нового высокоскоростного телескопа. Спешим сообщить, что ученые завершили сборку и провели предварительные испытания нового прибора, который получил название NUTTellA-TAO (Nazarbayev University Transient Telescope at Assy-Turgen Observatory). 

С помощью нового телескопа, который установлен в Ассы-Тургеньской обсерватории (Алматинская область), ученые Энергетической космической лаборатории Назарбаев Университета (НУ) будут изучать космические гамма-всплески, скорость прибора позволяет измерить спектр оптического излучения самых больших космических взрывов во Вселенной. Телескоп создавался командой разработчиков под руководством профессора Брюса Гроссана, Главы эксперементальной группы Энергетической космической лаборатории, который является членом команды нобелевского лауреата и руководителя Энергетической космической лаборатории НУ профессора Джорджа Смута.   

— Наш телескоп, получивший название  NUTTellA-TAO без преувеличения можно назвать инновационным телескопом, позволяющим начинать измерения гамма-всплесков в считанные секунды. С его помощью мы можем реагировать на гамма-всплески, идентифицированные чувствительными приборами в космосе, такими как спутник SWIFT, и измерять их. Измерение формы спектра позволит понять механизм наиболее ярких электромагнитных событий, происходящих во Вселенной, которые можно наблюдать в отдалённых галактиках в самой жёсткой части электромагнитного спектра. Продолжительность типичного гамма-всплеска составляет от нескольких секунд до 100 секунд, — сообщил исследователь Проектной группы Энергетической космической лаборатории НУ Жанат Мақсұт .

— На сегодняшний день механизм этого явления, в результате которого за столь короткий промежуток времени выделяется колоссальное количество энергии, до сих пор не вполне ясен. Есть различные теоретические исследования, в которых исследуются причины гамма-всплесков, но экспериментального подтверждения ни одна из теорий пока не имеет. В целом, в последние 50 лет как таковых продвижений в изучении начальной фазы гамма-всплесков, которые длятся до 100 секунд, в мире не было. Но мы надеемся, что с помощью нашего аппарата это станет возможным и анализ сделанных нашим телескопом изображений этого удивительного природного явления даст в будущем возможность для подтверждения либо опровержения существующих астрофизических гипотез, и тем самым поможет раскрыть физику явления гамма-всплесков, — говорит ученый. 

Жанат, расскажите, как и где изготавливался телескоп?

Телескоп был произведен в США. Дополнительный инструмент к телескопу, позволяющий работать с тремя камерами одновременно, был разработан и изготовлен Энергетической космической лабораторией на базе Machine Shop Назарбаев Университета. Наш проект — наглядный пример успешного сотрудничества структур, входящих в состав НУ. Нам удалось использовать производственную инфраструктуру университета для выполнения сложной инженерной задачи. Мы предоставили сотрудникам Machine Shop все необходимые расчеты, а также 3D-модель дизайна и технические характеристики аппарата, на основе которых сотрудники Machine Shop сделали свой, обновленный дизайн, адаптированный под возможности их машины. Совместно с ними мы произвели все необходимые математические расчеты и симуляции. Затем нужные нам детали были изготовлены из авиационного алюминия на станках Machine Shop.

Как видите, наше сотрудничество оказалось плодотворным, в связи с чем хотел бы выразить большую благодарность работникам Machine Shop и, в частности, Аскару Шарипову и Алмату Алжанову, задействованным в этом проекте, от имени сотрудников Энергетической космической лаборатории. Кстати, мы были одними из первых ученых, которые заказали им изготовление нужных для работы над научным проектом деталей. Причем немаловажно, что мы в итоге потратились буквально только на стоимость расходного материала, и работа обошлось нам в разы дешевле, чем если бы мы изготовили нужные детали вне стен университета. В стоимостном выражении работа вышла в восемь (!) раз дешевле, чем нам предлагали сделать ее в одной из частных казахстанских компаний и в разы дешевле, чем если бы мы изготовили эти детали за рубежом. Линзы и фильтры для нашего телескопа были изготовлены в США по заданным нами характеристикам и на основе наших расчетов.

И конечно же реализация данного проекта стала возможна, благодаря тесному сотрудничеству с Астрофизическим институтом им. Фесенкова (Алматы). Так, благодаря помощи инженеров института, была изготовлена система для механизма, который позволяет в считанные секунды открывать крышу обсерватории, закрывающую телескоп. Максим Кругов — инженер этого института и человек, с детства влюбленный в астрофизики, оказывает неоценимую техническую поддержку и помощь нашему проекту.

Наш аппарат установлен в Ассы-Тургеньской астрофизической обсерватории, которая принадлежит институту и расположена в Алматинской области. Выбор этого места для установки телескопа был неслучайным — там есть все необходимые условия для проведения наблюдений за звездным небом. Это — чистое небо, большое количество звездных дней и отсутствие световых шумов. Плато Ассы-Тургень, где расположена обсерватория, находится на высоте 2 750 метров над уровнем моря.

В чем особенность вашего телескопа и его отличие от уже существующих?

Это очень быстрый телескоп, который позволит быстро реагировать на новые гамма-всплески для последующего анализа. Обычно подобные телескопы бывают довольно объемными, и медленными. Наш телескоп в течение 5-10 секунд с момента поступления сигнала об обнаружении гамма-всплеска, реагирует на происходящее явление, находит его по заданным координатам и фиксирует на снимке. И времени у нашего телескопа это занимает гораздо меньше, чем у других подобных телескопов. Дело в том, что он очень компактный, обладает большей мобильностью по сравнению с аналогичными телескопами, а за счет обновленного механизма с быстро открывающейся крышей может поворачиваться и фиксировать гамма-всплески быстрее, чем схожие с ним аппараты. Также прибор может создавать оптическую модель спектра с помощью трех фильтров оптического спектра, расположенных под разными углами, которую камеры автоматически обрабатывают и фиксируют. При этом наши камеры имеют высокое качество — расхождения изображения составляет менее 5%, что подтверждает высокую точность изготовленного инструмента.

Работа над данным проектом была начата в НУ в 2017 г. под руководством профессора Брюса Гроссана. В 2018 г. был приобретен телескоп и построено здание в Ассы-Тургень. Сам я присоединился к проекту в ноябре 2018 г. Дело в том, что до этого времени у меня уже был опыт работы со схожим проектом в Германии, но там телескопы были гораздо большего размера, чем наш.

Во время поездки в обсерваторию Ассы-Тургень с 17 по 21 августа, наша команда успешно завершила сборку и провела первое тестирование нового инструмента. Ученым НУ удалось получить синхронные изображение стандартных звезд в фильтрах R и G. В настоящий момент мы дистанционно можем управлять телескопом и делать снимки двумя камерами. Сейчас наш проект находится на этапе автоматизации процесса. Этой осенью мы планируем провести последние тесты и зимой осуществить первый полный запуск автоматического телескопа. После завершения автоматизации аппарат будет уже ежедневно находиться в режиме ожидания гамма-всплесков и фиксировать их в моменты обнаружения.

Надеемся, что первые реальные результаты, которые смогут стать основой для последующего анализа и изучения механизма излучения гамма-всплесков, и приоткроют завесу над тайной астрофизики космических гамма-всплесков, мы сможем получить уже к 2020 г.