Valér
4 °C
8 °C

Légyszem lesi majd az égbolt titkait

2013.02.14. 10:56
Az MTA Lendület programja keretében egy 19 kamerából álló műszert fejlesztenek az MTA CSFK Csillagászati Intézetének kutatói.

A csillagászatban használt műszerek az égboltnak csak kis területét tudják megfigyelni. A nagyobb távcsövekre hatalmas a túljelentkezés, ezért egy-egy érdekes objektumot nem lehet hosszabb időn át észlelni. Erre a problémára adhatnak megoldást az olyan programok, mint például a nagy égboltfelmérő projekt, a Large Synoptic Survey Telescope (LSST), ami néhány naponként készít majd felvételeket a teljes látható égboltról.

Hasonló célt tűztek ki az MTA CSFK Csillagászati Intézetének kutatói. Vida Krisztián, Regály Zsolt, Mészáros László, Csépány Gergely, Oláh Katalin, Kiss Csaba, Döbrentei László, Mező György, és a programvezető Pál András a Magyar Tudományos Akadémia Lendület Fiatal Kutatói Programja keretében terveznek és építenek egy 19 egyedi kamerából álló műszert, az úgynevezett Légyszem-kamerát. A csoport tagjai olyan detektoron dolgoznak, amivel a teljes égbolton – 30 foknál nagyobb horizont feletti magasságnál – megfigyelhetik a 15 magnitúdónál fényesebb égitestek fényváltozásait, a percestől akár több éves időskálán átívelve.

20130212 legyszem 2.png
Fotó: Csillagaszat.hu

A Légyszem-kamera mechanikus része távolról sem hagyományos: a mozgatásról, azaz a Föld forgásából adódó látszó mozgás kompenzálásáról egy hexapod, más néven Stewart-platform gondoskodik. Maga a hexapod sem hétköznapi konstrukció, gyakran használják repülőszimulátorok mozgatására. Mint arra a neve is utal, a mechanikus szerkezet egy hat lábon álló platform. Ez a konstrukció a hasznos teher, vagyis a 19 egyedi kamera mozgatását a lábak hosszának változtatásával éri el.

Ez a megoldás, amellett, hogy igen precíz pozícionálást tesz lehetővé, hibatűrő is: ha a hat lábból három beragadna, a műszer még mindig mozgatható lenne a megfigyelések igényeinek megfelelően. Ez a hibatűrő viselkedés, valamint számos hasonló jellegű elektronikai és vezérléstechnikai megoldás is abból az alapelvből fakad, hogy a műszerrendszerben nem lesznek egyedi vagy kitüntetett alkatrészek. Ha valamelyik komponens leáll vagy meghibásodik, az eszköz továbbra is száz százalékig működőképes marad.

A Légyszem-kamera mechanikája
A Légyszem-kamera mechanikája
Fotó: Csillagaszat.hu

A csillagászati műszertechnikában legelterjedtebb, úgynevezett ekvatoriális szereléssel szemben a műszer mechanikája független annak földrajzi helyzetétől. Szükség esetén a műszer áthelyezése sem okoz problémát, de a további, más-más helyszínre telepítendő egységek elkészítése is lényegesebben egyszerűbb. A kamerarendszert viszonylag olcsó, készen kapható alapanyagokat felhasználva lehet elkészíteni, így a fejlesztési költségek is jelentősen csökkenthetők, így a további műszerek elkészítése is jóval egyszerűbbé válik.

A Légyszem kamera fejlesztése – amihez az infrastrukturális hátteret az akadémiai kutatóközpont biztosítja – teljesen nyílt keretek között folyik. Ez azt jelenti, hogy az első egység elkészülte után elérhetők lesznek mind a gépészeti és elektronikai tervek, mind a vezérléshez és adatfeldolgozáshoz szükséges szoftverek. Ennek köszönhetően jóval könnyebbé válik egy nemzetközi megfigyelőhálózat kiépítése is. A műszerből származó adatok szabadon hozzáférhetők és felhasználhatók lesznek.

A műszer 19 kamerájának tervezett látómezeje
A műszer 19 kamerájának tervezett látómezeje
Fotó: Csillagaszat.hu

A műszer bármilyen célra használható lesz, ahol jó időbeli lefedettségű fotometriai mérésekre van szükség. Ez rengeteg új felfedezés lehetőségét rejti magában, ugyanis kevés olyan égitest van, amelyről széles, mintegy hat nagyságrendet átfogó időskálán készülnek mérések. Mindez sok újdonságot hozhat például az aktív csillagok, pulzáló változók, exobolygók, és a fiatal csillagok kutatásában is. Tranziens jelenségek (gammakitörések, szupernóvák) gyors és akár visszamenőleges megfigyelése is lehetséges, hiszen a kutatóknak nem kell értékes perceket pazarolniuk azzal, hogy a távcsövet a forrás felé fordítsák. A tranziens jelenségekhez hasonlatosan a Föld mellett elhaladó, esetlegesen bennünket veszélyeztető kisbolygók is detektálhatóak lehetnek.

A kutatók hosszú távú tervei között szerepel egy több Légyszem-kamerából álló hálózat kiépítése is. Tíz egyforma, de megfelelő földrajzi pontra elhelyezett műszerrel a Nap közvetlen környezetét leszámítva a teljes éggömb lefedhető. Az első lehetséges helyszín a Kanári-szigeteken, Tenerifén lenne, az IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) által üzemeltetett Teide Obszervatóriumban, ahol a csoport lehetőséget kapott arra, hogy a prototípust tesztelje. Az obszervatórium területe később állandó helyszínként is működhet.

Tíz állomással a teljes éggömb lefedhető
Tíz állomással a teljes éggömb lefedhető
Fotó: Csillagaszat.hu

A program hatása a konkrét csillagászati megfigyelések mellett meglehetősen szerteágazó lehet. A műszer igen nagy mennyiségű adatot fog termelni, aminek a megbízható tárolása és feldolgozása komoly feladatnak ígérkezik, de egy GPU alapú adatfeldolgozó rendszer ebben segítséget nyújthat. A hexapod megépítése során is lehetnek olyan eredmények, amelynek lehetséges közvetlen ipari felhasználása, így akár új szabadalmak is születhetnek.