智利塞羅巴雄正在建造的LSST或薇拉·魯賓巡天望遠(yuǎn)鏡。圖片來源:uux.cn/LSST
（神秘的拉魯量數(shù)地球uux.cn）據(jù)今天的宇宙：當(dāng)維拉·c·魯賓天文臺于2025年上線時(shí)，它將成為天文學(xué)家可用的賓望最強(qiáng)大的工具之一，利用其8.4米的遠(yuǎn)鏡鏡子和3.2千兆像素的相機(jī)，每天晚上捕捉大部分天空。將產(chǎn)據(jù)每張圖像將在60秒內(nèi)進(jìn)行分析，生令提醒天文學(xué)家注意像超新星這樣的人難瞬時(shí)事件。令人難以置信的置信是，每年將記錄5,天文000)的新原始圖像，供天文學(xué)家研究。稱薇
毫不奇怪，拉魯量數(shù)天文學(xué)家迫不及待地想得到高分辨率數(shù)據(jù)。賓望一篇新論文概述了如何處理、遠(yuǎn)鏡組織和傳播大量數(shù)據(jù)。將產(chǎn)據(jù)在預(yù)計(jì)長達(dá)10年的調(diào)查過程中，整個(gè)過程將需要三大洲的幾個(gè)設(shè)施。
魯賓天文臺是一個(gè)位于智利安第斯山脈高處的地面望遠(yuǎn)鏡。天文臺的8.4米西蒙尼巡天望遠(yuǎn)鏡將使用世界上分辨率最高的數(shù)碼相機(jī)，其中還包括世界上最大的魚眼鏡頭。這款相機(jī)的大小大致相當(dāng)于一輛小型汽車，重量接近2800千克(6200磅)。這臺巡天望遠(yuǎn)鏡移動迅速，每四個(gè)晚上就能掃描南半球整個(gè)可見的天空。
法比奧·埃爾南德斯、喬治·貝克特、彼得·克拉克和其他幾位天文學(xué)家在arXiv上發(fā)表的預(yù)印本論文中寫道:“天體的自動檢測和分類將通過復(fù)雜的算法在高分辨率圖像上進(jìn)行，以逐步生成一個(gè)最終由200億個(gè)星系和170億顆恒星及其相關(guān)物理屬性組成的天文目錄。”
顯示內(nèi)部工作的望遠(yuǎn)鏡模型的詳細(xì)剖面圖。信貸:uux.cn/LSST項(xiàng)目/J. Andrew
魯賓天文臺的主要項(xiàng)目是空間和時(shí)間遺產(chǎn)調(diào)查(LSST)，研究人員預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將收集500多萬個(gè)小行星帶物體、30萬個(gè)木星木馬、10萬個(gè)近地物體和4萬多個(gè)柯伊伯帶物體的數(shù)據(jù)。由于魯賓將能夠每隔幾天繪制一次可見的夜空，這些物體中的許多將被觀察數(shù)百次。
由于望遠(yuǎn)鏡的重復(fù)觀測，大量的數(shù)據(jù)將有助于計(jì)算所有這些物體的位置和軌道。
圖像和數(shù)據(jù)將立即從望遠(yuǎn)鏡傳輸?shù)轿挥谥抢准{的基地設(shè)施和智利數(shù)據(jù)訪問中心，然后通過專用高速網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭B接各個(gè)站點(diǎn)的三個(gè)魯賓數(shù)據(jù)設(shè)施:位于法國里昂的法國數(shù)據(jù)設(shè)施CC-IN2P3、位于英國的英國數(shù)據(jù)設(shè)施IRIS network以及位于美國加利福尼亞州SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室的美國數(shù)據(jù)設(shè)施和數(shù)據(jù)訪問中心。位于美國亞利桑那州圖森的天文學(xué)研究大學(xué)協(xié)會(AURA)也有一個(gè)總部站點(diǎn)。
一旦拍攝了圖像，它們將根據(jù)三種不同的時(shí)間尺度進(jìn)行處理:即時(shí)、每日和每年。Hernandez等人的論文概述了每個(gè)觀測夜晚收集的原始圖像將如何被快速處理(在60秒內(nèi))，并且亮度或位置發(fā)生變化的物體將生成并發(fā)出“瞬時(shí)檢測”警報(bào)。
對于這種被稱為即時(shí)處理的過程，將沒有與警報(bào)相關(guān)聯(lián)的專有時(shí)段，并且它們將立即可供公眾使用，因?yàn)槟繕?biāo)是快速傳輸關(guān)于任何給定事件的幾乎所有信息，以實(shí)現(xiàn)快速分類和決策。科學(xué)家估計(jì)，即時(shí)處理每晚可以產(chǎn)生數(shù)百萬個(gè)警報(bào)。
圖像從望遠(yuǎn)鏡位于智利的峰頂站傳送到基地站，然后傳送到三個(gè)魯賓數(shù)據(jù)設(shè)施，這些設(shè)施共同提供計(jì)算能力，處理觀測站在觀測期間拍攝的圖像。鳴謝:uux.cn/薇拉·魯賓天文臺
在觀察的24小時(shí)內(nèi)發(fā)布的每日產(chǎn)品將包括那天晚上的圖像。年度活動將重新處理自調(diào)查開始以來收集的整個(gè)圖像數(shù)據(jù)集。
對于每一次數(shù)據(jù)發(fā)布，除了經(jīng)過最新科學(xué)算法處理的科學(xué)就緒圖像之外，還將有原始圖像和校準(zhǔn)圖像。還將有所有探測到的天體物理物體特性的目錄。
天文學(xué)家寫道:“對積累的原始圖像集進(jìn)行年度處理所產(chǎn)生的發(fā)布數(shù)據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量平均是當(dāng)年輸入數(shù)據(jù)集大小的2.3倍，估計(jì)到調(diào)查結(jié)束時(shí)將超過100 Pb。”他們還表示，在長達(dá)10年的調(diào)查中，為科學(xué)分析發(fā)布的數(shù)據(jù)量估計(jì)將增加一個(gè)數(shù)量級。
魯賓天文臺將利用幾種數(shù)據(jù)產(chǎn)品和服務(wù)，將數(shù)據(jù)歸檔并傳播給各種科學(xué)合作組織。這篇論文說，魯賓·LSST的“科學(xué)管道”由大約80種不同的任務(wù)組成，這些任務(wù)都是在一個(gè)通用的算法代碼庫和專門的軟件之上實(shí)現(xiàn)的。有一個(gè)特性叫做數(shù)據(jù)管家，它是一個(gè)軟件系統(tǒng)，抽象出數(shù)據(jù)訪問細(xì)節(jié)(包括數(shù)據(jù)位置、數(shù)據(jù)格式和訪問協(xié)議)。
用于圖像處理的LSST科學(xué)管道概念設(shè)計(jì)圖解。鳴謝:uux.cn/埃爾南德斯等人。
每年都會發(fā)布一份數(shù)據(jù)，供科學(xué)合作組織在四個(gè)主要科學(xué)支柱的研究中使用:探索暗物質(zhì)和暗能量，清點(diǎn)太陽系物體，探索短暫的光學(xué)天空和繪制銀河系地圖。
這種年度發(fā)布將允許對迄今為止拍攝的所有勘測圖像進(jìn)行再處理、組合和自動測量，以產(chǎn)生整個(gè)南方天空的越來越深入的圖片，以及越來越多的天文物體目錄，這些目錄捕捉到了每個(gè)天體如何隨著時(shí)間的推移而變化。這種年度數(shù)據(jù)處理將在三個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)施中運(yùn)行，最終數(shù)據(jù)集在SLAC匯集，并通過魯賓科學(xué)平臺提供給天文學(xué)家和物理學(xué)家。
目前，預(yù)計(jì)魯賓天文臺的數(shù)據(jù)將在兩年后完全公開。如何訪問公共數(shù)據(jù)以及如何為這種訪問提供資金的問題仍在研究中。
相關(guān)文章
精彩導(dǎo)讀
熱門資訊
關(guān)注我們
