Восстановление телескопа Синтез
«Он скучал и плесневел» как один человек решил восстановить уникальный советский телескоп и сделал это.
«Он скучал и плесневел» как один человек решил восстановить уникальный советский телескоп и сделал это.
Последние шесть лет Сергей Назаров, научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории и известный популяризатор науки, восстанавливает забытый телескоп «Синтез». В День российской науки мы пообщались и выяснили, что им движет.
В 1978 году Крымская астрофизическая обсерватория ввела в строй новый, совершенно передовой по тем временам телескоп «Синтез» (он же «АСТ-1200») на продвинутой экваториальной монтировке вилочного типа. Оптика сделана по кассегреновской схеме с особой «изюминкой» — тонким ситалловым сегментированным главным зеркалом. Это уникальное зеркало состояло из шести подвижных шестиугольных сегментов и одного центрального неподвижного. Главная особенность — в возможности автоматического удержания заданного положения зеркал и способности частично компенсировать турбулентность в земной атмосфере благодаря быстрой подвижке каждого зеркала по двум осям.
Эксперимент ставился, чтобы выяснить принципиальную возможность создания более крупных зеркал, чем наиболее значительный на то время шестиметровое зеркало телескопа БТА в САО. Причем с компенсацией дрожания атмосферы — наиболее серьезной проблемы для крупных и длиннофокусных телескопов. Однажды Сергей Назаров решил восстановить уникальный научный инструмент.
Первые телескопы и первые проблемы
Когда в мире построили первые крупные телескопы, выяснилось, что они страдают от одного серьезного недостатка — зеркало слишком тяжелое. Оно и должно быть жестким, отсюда и большой вес. Если начать поворачивать телескоп в нужном состоянии, зеркало начнет гнуться, потеряет свою точность и качество изображения будет плохое.
Но затем ученые придумали, как избавиться от этого недостатка. Если делать зеркало из отдельных маленьких кусочков и собрать его, то оно получится большое, но легкое и с нужной жесткостью. И тут возникает новая проблема — как управлять этими сегментами.
Вместе с компьютерами в 70-80 гг. появилась такая возможность (конечно, самые первые системы управления еще не были компьютерные, но уже электронные). В США повелось делать круглые зеркала, потому что они дешевле, а в СССР — шестигранники. Их проще подогнать друг к другу с гораздо меньшими потерями по свету — получается гораздо меньше зазоров. Конечно, оба подхода имеют право на жизнь.
Научный эксперимент
Наш телескоп «Синтез» заработал в 1978 году и как раз на нем отрабатывалась технология создания сегментированной оптики — как все настраивать, чтобы получить качественное изображение, и юстировать эти кусочки, чтобы достичь максимального качества. В 90-х на нем тестировали технологию адаптивной оптики, когда пытаются подвижками сегментов компенсировать влияние атмосферы. Но оказалось, что это не очень хороший вариант. Сегмент все-таки великоват для таких задач и фрагменты не двигаются как единое целое. По сути, качество изображения не улучшилось.
Тут как раз распался Советский Союз. И, если сегментированное зеркало наши ученые смогли успешно реализовать, то его адаптивную оптику — нет. В итоге телескоп забросили, он стоял, плесневел, ржавел и скучал.
С 1990 до февраля 2018 года телескоп находился на консервации. Но удалось договориться с администрацией Крымской астрофизической обсерватории, и меня назначили ответственным за его восстановление. Процесс пошел — вот уже шесть лет мы его ремонтируем.
Что уже удалось сделать?
Сейчас нам удалось восстановить механику телескопа, сделать электронику, подключить все к компьютеру и наладить систему управления. Телескоп можно наводить на цель — мы делаем открытия и попутно собираем деньги на главную оптику, потому что шестигранники устарели. Да и изначально они были сделаны не суперкачественно. Все-таки телескоп был не научный, а экспериментальный — задача была научиться управлять сегментами.
Мы их сохраняем как музейный экспонат, а вместо них в трубу ставим главное зеркало телескопа, сделанное, скажем так, на основе цельного зеркала, но по современным технологиям. Поэтому у нас будет хорошее качество изображения при небольшом весе зеркала. Все-таки сегменты дают максимальную эффективность на крупных телескопах — 4-5 метров, 10, 20 и больше.
В октябре 2020-го состоялся первый свет 350-миллиметрового телескопа «на спине» «Синтеза».
И мы уже наблюдали на «Синтезе» послесвечение исключительно гамма-всплеска в октябре 2022 года. Его обнаружили Swift, Fermi, MAXI/GSC, INTEGRAL (SPI-ACS), Konus-Wind, the
IPN, AGILE/MCAL, SolO/STIX, SRG/ART-XC, CALET and GRBAlpha. Гамма-всплеск оставил послесвечение сразу в нескольких диапазонах ЭМ-спектра. Погоды, увы, не было, но на следующую ночь нам удалось вытащить его между облаков в r-фильтре.
https://vk.com/sintez_crao?w=wall-162860439_4511
Вот как он выглядел в рентгеновском свете:
Изображение в гамма-лучах доступно по ссылке.
https://gcn.gsfc.nasa.gov/notices_s/1126853/BA/
И это не все открытия. Мы ждем новых, а нас ждут экзопланеты.
Почему это для тебя так важно?
С одной стороны — мне нравится этим заниматься, ведь я отдаю дань нашим предкам и завершаю то, что они не доделали. С другой — восстанавливаю телескоп как научный инструмент, действительно крупный по нашим российским меркам. В наших хороших астроклиматических условиях он даст очень хорошие научные результаты.
Что теперь можно делать на «Синтезе»?
Получать художественные снимки объектов глубокого космоса, искать кометы, астероиды и переменные звезды. Еще есть возможность наблюдать послесвечения гамма-всплесков, сверхновые и новые звезды, а также искать новые туманности.
«Синтез» ожил, пришел в себя, открыл глаза и увидел Вселенную. А, значит, наши надежды, планы и самые безумные мечты становятся реальностью.
Следить за восстановлением телескопа и помочь проекту можно по ссылке.
Загруженные файлы:
Наш астроклуб потихоньку поддерживает. (А вообще помощь идёт со стороны разных клубов и людей). До января 2024 время от времени отправлял что-нибудь разово, а с января - стал донатить через группу Синтеза в VK.
Проделано действительно много и грязной и технической работы. А из-за того, что она делается добровольцами и на постепенно собираемые ими же средства - исчезает необходимость включения бюрократических механизмов в виде контрактов, комиссий срочно-припадочного выполнения и пр. пр. пр.
Теперь же самые большие надежды на то, что Синтезу будет сделано новое зеркало из метровой ситалловой(!) заготовки, после чего его возможности по собиранию света возрастут раз в 8, а результатов станет ещё больше.
«Он скучал и плесневел» как один человек решил восстановить уникальный советский телескоп и сделал это.
Последние шесть лет Сергей Назаров, научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории и известный популяризатор науки, восстанавливает забытый телескоп «Синтез». В День российской науки мы пообщались и выяснили, что им движет.
В 1978 году Крымская астрофизическая обсерватория ввела в строй новый, совершенно передовой по тем временам телескоп «Синтез» (он же «АСТ-1200») на продвинутой экваториальной монтировке вилочного типа. Оптика сделана по кассегреновской схеме с особой «изюминкой» — тонким ситалловым сегментированным главным зеркалом. Это уникальное зеркало состояло из шести подвижных шестиугольных сегментов и одного центрального неподвижного. Главная особенность — в возможности автоматического удержания заданного положения зеркал и способности частично компенсировать турбулентность в земной атмосфере благодаря быстрой подвижке каждого зеркала по двум осям.
Эксперимент ставился, чтобы выяснить принципиальную возможность создания более крупных зеркал, чем наиболее значительный на то время шестиметровое зеркало телескопа БТА в САО. Причем с компенсацией дрожания атмосферы — наиболее серьезной проблемы для крупных и длиннофокусных телескопов. Однажды Сергей Назаров решил восстановить уникальный научный инструмент.
Первые телескопы и первые проблемы
Когда в мире построили первые крупные телескопы, выяснилось, что они страдают от одного серьезного недостатка — зеркало слишком тяжелое. Оно и должно быть жестким, отсюда и большой вес. Если начать поворачивать телескоп в нужном состоянии, зеркало начнет гнуться, потеряет свою точность и качество изображения будет плохое.
Но затем ученые придумали, как избавиться от этого недостатка. Если делать зеркало из отдельных маленьких кусочков и собрать его, то оно получится большое, но легкое и с нужной жесткостью. И тут возникает новая проблема — как управлять этими сегментами.
Вместе с компьютерами в 70-80 гг. появилась такая возможность (конечно, самые первые системы управления еще не были компьютерные, но уже электронные). В США повелось делать круглые зеркала, потому что они дешевле, а в СССР — шестигранники. Их проще подогнать друг к другу с гораздо меньшими потерями по свету — получается гораздо меньше зазоров. Конечно, оба подхода имеют право на жизнь.
Научный эксперимент
Наш телескоп «Синтез» заработал в 1978 году и как раз на нем отрабатывалась технология создания сегментированной оптики — как все настраивать, чтобы получить качественное изображение, и юстировать эти кусочки, чтобы достичь максимального качества. В 90-х на нем тестировали технологию адаптивной оптики, когда пытаются подвижками сегментов компенсировать влияние атмосферы. Но оказалось, что это не очень хороший вариант. Сегмент все-таки великоват для таких задач и фрагменты не двигаются как единое целое. По сути, качество изображения не улучшилось.
Тут как раз распался Советский Союз. И, если сегментированное зеркало наши ученые смогли успешно реализовать, то его адаптивную оптику — нет. В итоге телескоп забросили, он стоял, плесневел, ржавел и скучал.
С 1990 до февраля 2018 года телескоп находился на консервации. Но удалось договориться с администрацией Крымской астрофизической обсерватории, и меня назначили ответственным за его восстановление. Процесс пошел — вот уже шесть лет мы его ремонтируем.
Что уже удалось сделать?
Сейчас нам удалось восстановить механику телескопа, сделать электронику, подключить все к компьютеру и наладить систему управления. Телескоп можно наводить на цель — мы делаем открытия и попутно собираем деньги на главную оптику, потому что шестигранники устарели. Да и изначально они были сделаны не суперкачественно. Все-таки телескоп был не научный, а экспериментальный — задача была научиться управлять сегментами.
Мы их сохраняем как музейный экспонат, а вместо них в трубу ставим главное зеркало телескопа, сделанное, скажем так, на основе цельного зеркала, но по современным технологиям. Поэтому у нас будет хорошее качество изображения при небольшом весе зеркала. Все-таки сегменты дают максимальную эффективность на крупных телескопах — 4-5 метров, 10, 20 и больше.
В октябре 2020-го состоялся первый свет 350-миллиметрового телескопа «на спине» «Синтеза».
И мы уже наблюдали на «Синтезе» послесвечение исключительно гамма-всплеска в октябре 2022 года. Его обнаружили Swift, Fermi, MAXI/GSC, INTEGRAL (SPI-ACS), Konus-Wind, the
IPN, AGILE/MCAL, SolO/STIX, SRG/ART-XC, CALET and GRBAlpha. Гамма-всплеск оставил послесвечение сразу в нескольких диапазонах ЭМ-спектра. Погоды, увы, не было, но на следующую ночь нам удалось вытащить его между облаков в r-фильтре.
https://vk.com/sintez_crao?w=wall-162860439_4511
Вот как он выглядел в рентгеновском свете:
Изображение в гамма-лучах доступно по ссылке.
https://gcn.gsfc.nasa.gov/notices_s/1126853/BA/
И это не все открытия. Мы ждем новых, а нас ждут экзопланеты.
Почему это для тебя так важно?
С одной стороны — мне нравится этим заниматься, ведь я отдаю дань нашим предкам и завершаю то, что они не доделали. С другой — восстанавливаю телескоп как научный инструмент, действительно крупный по нашим российским меркам. В наших хороших астроклиматических условиях он даст очень хорошие научные результаты.
Что теперь можно делать на «Синтезе»?
Получать художественные снимки объектов глубокого космоса, искать кометы, астероиды и переменные звезды. Еще есть возможность наблюдать послесвечения гамма-всплесков, сверхновые и новые звезды, а также искать новые туманности.
«Синтез» ожил, пришел в себя, открыл глаза и увидел Вселенную. А, значит, наши надежды, планы и самые безумные мечты становятся реальностью.
Следить за восстановлением телескопа и помочь проекту можно по ссылке.
Загруженные файлы:
Спасибо всем, кто подписался на донаты Синтезу здесь вк и тем кто просто присылает что-то на карту!
Мы подкопили несколько месяцев и при поддержке Михаила Ильина приобрели новый видеорегистратор. Старый с современными ip-камерами уже не справляется, будет теперь на пенсии обслуживать наши AHD в расслабленном режиме 
Теперь будем копить на винчестер и монитор для регистратора. Винт возьмем новый, а моник с Авито. Тысяч по десять на одного и другого, думаю уложимся.
Загруженные файлы:
Понемногу подтягиваем и малый 280мм телескоп: благодаря помощи Евгений Непомнящий приобрели электрофокусёр ZWO EAF!
Напрямую с Алика в Крым возить нельзя, эту проблему решил Сергей Печёнкин, заказав фокусёр на свой адрес, а потом переслал его нам.
Фактически приехал конструктор: вооружившись шестигранниками и логикой я установил его за пять минут. Мог бы и за одну, но задача была не подглядывать в инструкцию))
Механика выполнена идеально. Посмотрим как он покажет себя в условиях регулярной эксплуатации.
Первые впечатления великолепные: комфорт вырос до небес, не нужно теперь бегать в павильон и крутить что-то руками в темноте, всё управляется удалённо через НИНУ!
Загруженные файлы:
Снова взялись с Александр Кривенко за качество картинки на 350ке.
Разобрали связку корректор-колесо-камера и переделали посадку колеса на корректор, выкинув один переходничок.
На первый взгляд картинка улучшилась. Но до идеала ещё работать и работать)
На первом фото цифрами подписаны толщины элементов для расчёта заднего отрезка, который заявлен равным 55мм.
На последних фото галактика М64 - одна картинка от лета 23го, вторая нынешняя.
Загруженные файлы:
Привет, друзья!
Сегодня будет специальный пост для тех, кто присоединился к нам недавно. Похожий я писал для группы Урании, здесь он публикуется с правками.
Итак я, присаживайтесь поудобнее, я расскажу Вам историю первого в Советском Союзе сегментированного телескопа - и одного из первых в мире! Уже мало кто помнит то время, когда мы шли нос к носу с американцами в славном деле создания передовых телескопов и кое-в-чём их опережали.
А дело было так.
В 1978 г., буквально через три года после ввода в строй Большого телескопа азимутального (БТА) с монолитным шестиметровым зеркалом, в научных журналах вышли статьи с фантастической информацией: в Крымской астрофизической обсерватории заработал экспериментальный телескоп «Синтез» (он же АСТ-1200), первый действующий сегментированный телескоп.
Установлен он в павильоне с откатной крышей на экваториальной монтировке вилочного типа. Оптика выполнена по кассегреновской схеме с тонким ситалловым сегментированным главным зеркалом + корректор. Приёмное оборудование располагалось за главным зеркалом.
Зеркало состоит из шести одинаковых подвижных шестиугольных сегментов и одного центрального неподвижного, диаметрами по 40 см.
Цель эксперимента — выяснить принципиальную возможность постройки бОльших по диаметру зеркал, чем зеркало крупнейшего в мире (на тот момент) телескопа БТА в САО. При этом решающее значение имела отработка самой технологии создания и юстировки сегментированной оптики.
Попутно ставилась ещё более грандиозная цель - создание системы быстрого и высокоточного контроля пространственного положения зеркал, в том числе и с возможностью компенсации турбулентности земной атмосферы благодаря микроподвижкам каждого зеркала по двум осям. То есть это была попытка реализовать систему адаптивной оптики!
Но если сегментированное зеркало успешно заработало, то вопрос с адаптивной системой решить не успели - СССР рухнул, а вместе с ним полностью прекратилось финансирование этого уникального научного эксперимента.
С середины 1980-х до 2018 г. телескоп находился на консервации.
В 2018 году к восстановлению телескопа приступил сотрудник КрАО Сергей Назаров. Образовалась команда единомышленников, объединённая целью дать незаслуженно забытому телескопу вторую жизнь: Олег Кутков, Алексей Харченко, Михаил Ильин и Александр Кривенко.
Анализ состояния телескопа выявил хорошую сохранность и лишь незначительные повреждения, образовавшиеся за 30 лет хранения. Однако электронные системы управления монтировкой, сельсинами
и позиционированием зеркал устарели и морально и физически. Современные устройства точной установки сегментов превышают финансовые возможности, а их поставка затруднена в связи с санкциями. Опыт собственного производства подобной техники отсутствует. Кроме того зеркала демонстрируют малую светосилу и не самую высокую оптическую точность.
В связи с этим было принято решение о создании фактически нового телескопа на базе существующей механической системы (павильон, вилка, приводы и труба), а уникальные сегменты сохранить как музейный экспонат.
В 2021м году, в связи с отсутствием оптики для основной апертуры, руководитель Астрофеста Андрей Остапенко дал нашей команде в безвозмездное пользование свой 350мм телескоп системы Ньютона. Дальше удалось собрать на пожертвования от неравнодушных людей деньги на покупку камеры QHY600M, колеса и фотометрических фильтров.
Сегодня 350мм телескоп активно используется: за два года поисков на нём обнаружено около 400 неизвестных астероидов главного поиска и один околоземный, несколько неизвестных переменных звёзд, регулярно наблюдаются послесвечения гамма-всплесков и транзиты экзопланет.
Время идёт, состав коллектива меняется, но цель остаётся прежней - полностью оживить незаслуженно забытого гиганта, отдав дань памяти предкам и создав новый научный инструмент.
Впереди нас ждёт изготовление светосильной оптики метрового класса и множество открытий!
Спасибо всем участникам этой группы за поддержку!
Вместе мы сила!
Загруженные файлы:
Сняли для вас небольшой рассказ про подвижки на Синтезе и новый телескоп под кодовым названием Гиперстар. Именно его огромный потенциал мы хотим раскрыть при помощи новой камеры!
Этой зимой я представил два доклада по нашим исследованиям на конференции "Физика космоса" в Коуровской астрономической обсерватории.
Один я уже публиковал: https://vk.com/sintez_crao?w=wall-162860439_5701
А вот и второй: https://youtu.be/WmDxLsSMOMk?si=FED6kIWale584sHy
6-8 февраля погода порадовала тремя ясными ночами и мы с Alexey Chernyshev ради эксперимента навели Гиперстар на известный и довольно быстрый околоземный астероид 2021 QE5.
Эксперимент оказался удачный, астероид видно и программой и глазом, причём даже на одиночных кадрах! Это при том, что его блеск всего 19.9m (+-0.1m). Cкорость около 240"/час
Вердикт: Гиперстар показывает приличные результаты по околоземникам даже со старой камерой. С новой его производительность вырастет в четыре-пять раз за счёт увеличения поля зрения и квантовой эффективности.
На анимации слева направо: сложение кадров по астероиду в разных режимах, потом четыре почти пустых квадратика с очисткой от звёзд, а крайняя правая картинка сложение с различными скоростями. Максимальная резкость на правой картинке говорит о точном попадании в реальную скорость астероида.