Астрономический журнал, 2022, T. 99, № 1, стр. 43-47

1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время идет процесс возобновления российско-кубинского научно-технического сотрудничества. Международное сотрудничество осуществляется в рамках основополагающего Соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Республики Куба о научно-техническом и инновационном сотрудничестве от 03.10.2019 г. [1]. В рамках этого сотрудничества исследования в области астрономии рассматриваются как одно (из пяти) приоритетных направлений.

Современное российско-кубинское астрономическое сотрудничество представлено следующими тремя ведущими учреждениями: Институт астрономии РАН (ИНАСАН, Москва, Россия), Институт прикладной астрономии РАН (ИПА РАН, Санкт-Петербург, Россия) и Институт геофизики и астрономии (ИГА, Гавана, Республика Куба). Целью сотрудничества является создание Российско-Кубинской обсерватории (РКО) (см., напр., [2]). Создание РКО предполагается осуществить в два этапа. На первом этапе создается небольшой наблюдательный пункт, расположенный на территории ИГА в Гаване. На втором этапе предполагается создать полнофункциональную действующую обсерваторию в местечке Пикадура, расположенном в 80 км на юго-восток от Гаваны. Наблюдательный пункт и обсерватория будут включать в свой состав две основные станции – оптическую станцию (создается совместно ИНАСАН и ИГА) и колоцированную геодинамическую станцию (создается совместно ИПА РАН и ИГА).

О проектах создания двух упомянутых станций в составе наблюдательного пункта на территории ИГА в Гаване сообщалось в работах [3, 4]. В настоящей работе сообщается о вводе в строй первого оптического телескопа РКО – широкоугольного 20-см телескопа на оптической станции в ИГА. Ниже кратко обсуждается техническое оснащение оптической станции в ИГА, приведено описание 20-см телескопа и его навесного оборудования. Также дано краткое описание наблюдательных проектов и схемы комплексирования РФ-Куба, согласно которым предполагается использовать 20-см телескоп в РКО.

2. ОПТИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ В ИГА: 20-СМ ТЕЛЕСКОП, ПЕРВЫЙ СВЕТ

Общий вид наблюдательного пункта в ИГА приведен на рис. 1. На изображении показаны 1‑этажное помещение на территории ИГА, предоставленное для создания наблюдательного пункта (левая панель рис. 1) и широкоугольный 20-см робот-телескоп, установленный в куполе оптической станции (правая панель рис. 1). Сама оптическая станция наблюдательного пункта представляет собой компактную роботизированную обсерваторию. В состав этой обсерватории входят: а) автоматизированный купол, б) широкоугольный телескоп, в) опорно-поворотное устройство (монтировка) телескопа, г) модуль регистрации изображений, д) управляющее, вычислительное, сетевое и метеорологическое оборудование. Для максимальной роботизации наблюдательных работ в техническое оснащение оптической станции включено следующее основное оборудование:

Рис. 1.

Слева: общий вид российско-кубинского наблюдательного пункта в ИГА. На крыше 1-этажного помещения размещаются автоматизированный купол с 20-см телескопом оптической станции (в правой части крыши) и приемник колоцированной геодинамической станции (на бетонном столбике в левой части крыши). Справа: снимок широкоугольного 20-см робот-телескопа, установленного в куполе оптической станции.

• 3-х метровый автоматизированный купол ScopeDome 3M;

• 20-см широкоугольный телескоп Officina Stellare Veloce RH200 с полем зрения 3.5° × 3.5°;

• высокоточная экваториальная монтировка 10 Micron GM1000 HPS с нагрузочной способностью 25 кг и абсолютными датчиками положения;

• ПЗС-приемник излучения FLI PL16803 4К CCD с автоматизированным узлом фокусировки FLI ATLAS, автоматизированным колесом фильтров на 7 позиций FLI CFW5-7 и комплектом оптических светофильтров для реализации широкополосной фотометрической системы $UBVRI$.

Роботизированные наблюдения на оптической станции осуществляются следующим образом. 20-см широкоугольный телескоп Officina Stellare Veloce RH200 обеспечивает прием, фокусировку и перенаправление на светоприемное устройство поступающих оптических потоков. Опорно-поворотное устройство (монтировка) с абсолютными энкодерами 10 Micron GM1000 HPS обеспечивает наведение на объект по заданным координатам и сопровождение объекта. Модуль регистрации изображений, включающий ПЗС-приемник, фокусирующее устройство и устройство смены светофильтров, обеспечивает получение $UBVRI$ мультицветных ПЗС-изображений неба и их передачу на устройства хранения и обработки данных. Управление всеми описанными устройствами осуществляется по USB интерфейсу с управляющего компьютера.

Служба времени роботизированной обсерватории обеспечивает временнýю привязку получаемых кадров и координатной/фотометрической информации к временны́м сигналам, поступающим от GPS и ГЛОНАСС. Модуль управления куполом отвечает за функционирование укрытия телескопа и оперативное закрытие купола по сигналу с метеомодуля. Модуль управления электропитанием включает в себя источник бесперебойного питания, 8-портовое Ethernet/SNMP устройство управления электропитанием, IP и GPRS интерфейсы, системы грозозащиты. Обмен данными между описанными выше устройствами и модулями оптической станции обеспечивается модулем обмена данными, куда входят роутер с Ethernet и оптоволоконными интерфейсами, удлинители USB, устройства грозозащиты. Функционирование в целом всего оборудования оптической станции обеспечивается стандартными программами и драйверами устройств, которые используются в комплекте специального программного обеспечения, созданного в ИНАСАН для удаленного управления, наблюдений, хранения и обработки данных.

Автоматизированный 3-м купол и главный инструмент обсерватории – широкоугольный 20‑см робот-телескоп с полем зрения 3.5° × 3.5°, установлены на крыше помещения (рис. 1). Телескоп расположен в куполе на массивной, развязанной от общего фундамента бетонной колонне высотой 4.2 м. Управляющее, вычислительное и сетевое оборудование обсерватории размещено внутри помещения.

Изображение широкоугольного 20-см робот-телескопа вместе с кратким описанием технических характеристик телескопа и его навесного оборудования приведены на рис. 2 и в подписи к нему. На рис. 3 приведено изображение “первого света” с 20-см робот-телескопа, в подписи к рисунку даны пояснения к снимку с “первым светом”.

Рис. 2.

Общий вид широкоугольного 20-см робот-телескопа с комплектом навесного оборудования. Обозначены: 1 – зеркально-линзовый телескоп Officina Stellare Veloce RH200 (апертура 200 мм, фокальное расстояние 600 мм, поле зрения 3.5° × 3.5°); 2 – колесо светофильтров FLI CFW5-7 на 7 позиций; 3 – комплект фотометрических светофильтров системы $UBVRI$ Джонсона-Кузинса (размер 50 × 50 мм, установлены внутри колеса фильтров FLI CFW5-7); 4 – фокусер FLI ATLAS (3$\prime\prime$, 105 000 шагов, 85 нм/шаг, ход 8.9 мм); 5 – ПЗС-камера FLI PL16803 4K CCD; 6 – опорно-поворотное устройство 10 Micron GM1000 HPS.

Многостадийная юстировка широкоугольной оптики 20-см робот-телескопа была проведена в оптической лаборатории ИНАСАН в течение 2020 г. на специальном испытательном стенде по разработанной в ИНАСАН оригинальной методике. Достигнутое качество изображения, с учетом естественных ограничений из-за атмосферных условий, составляет $FWHM \sim 5\prime\prime$ по всему полю зрения при масштабе изображения 3.08$\prime\prime$ на пиксель для ПЗС-камеры FLI PL16803 4K CCD.

Рис. 3.

Изображение “первого света”, полученное на широкоугольном 20-см робот-телескопе: снимок звездного поля, центрированный на двойном скоплении h и $\chi $ Персея (NGC 869/864, координаты центра скопления ${\text{RA}}{{ = 02}^{{\text{h}}}}{{20}^{{\text{m}}}}{{08}^{{\text{s}}}}$, ${\text{DEC}} = + 57^\circ 19\prime 35\prime\prime$). Снимок получен в интегральном свете с экспозицией 20 с (север вверху, восток слева). Слева – снимок всего поля размером 3.5° × 3.5°. Справа – центральная часть снимка размером 1° × 1°.

3 ПЕРВЫЙ ТЕЛЕСКОП РКО КАК МНОГОЗАДАЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Первый введенный в строй телескоп РКО – широкоугольный 20-см робот-телескоп – предполагается использовать как многозадачный астрометрический и фотометрический инструмент. Широкоугольный телескоп с более чем 3-градусным полем способен детектировать на ПЗС-изображениях звездных полей, полученных в широкополосной фотометрической системе $UBVRI$, большое количество как уже известных, так и новых (некаталогизированных и/или транзиентных) космических объектов естественного и техногенного происхождения. Рабочего масштаба изображений, создаваемых телескопом, достаточно для получения научно значимых астрометрических и фотометрических измерений с целью их использования в дальнейших исследованиях. Предполагается, что спектр решаемых исследовательских задач будет достаточно широким – от задач ближнего околоземного и околосолнечного космоса (космический мусор и его фрагменты, астероидно-кометная опасность и др.) до решения астрофизических задач дальнего космоса (наблюдения активных и запятненных переменных звезд, детектирование и/или “подхватывающие” наблюдения оптических послесвечений гамма-всплесков и др.).

Описанная выше многозадачность первого в РКО 20-см робот-телескопа предполагает его использование (или “комплексирование”) на постоянной основе совместно с 1-м Цейсс-1000 и 2‑м Цейсс-2000 телескопами Симеизской и Терскольской обсерваторий Центра коллективного пользования ИНАСАН [5, 6]. Комплексирование предполагает совместное использование разнотипных оптических телескопов (длиннофокусных прецизионных, к числу которых принадлежат упомянутые 1- и 2-м телескопы Цейсса, и короткофокусных обзорных, к числу которых относится 20-см телескоп РКО) в рамках единого наблюдательного проекта на краткосрочной, среднесрочной или долгосрочной основе. Очевидно, что осуществление комплексирования расширяет возможности как отдельных телескопов, так и распределенных оптических сетей телескопов. Согласно имеющимся договоренностям, в описанную выше схему комплексирования будут также включены 0.5-м телескоп Уссурийского отдела ИПА РАН и 0.5–1.5-м телескопы астрономических институтов Академии наук Республики Узбекистан и Республики Таджикистан.

Реализация комплексирования РФ-Куба с участием указанных пунктов в рамках описанной выше схемы предоставляет возможность получать реальные алертные (см., напр., [7, 8]) и регулярные программные оптические астрономические наблюдения, разнесенные по дуге размером в 214° (или 14.3^h) в северном полушарии неба. С учетом естественной продолжительности наблюдательной ночи (от 6 до 12 ч для задействованных наблюдательных пунктов) описанная схема комплексирования даст возможность осуществлять квазикруглосуточные мониторинги программных и алертных астрофизических объектов в ближнем и дальнем космическом пространстве.

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе сообщается о вводе в строй и начале наблюдений на первом телескопе Российско-Кубинской обсерватории – широкоугольном 20-см робот-телескопе, установленном на оптической станции наблюдательного пункта в Институте геофизики и астрономии (Гавана, Республика Куба). Приведены общие виды наблюдательного пункта и 20-см телескопа, описано навесное оборудование телескопа. Продемонстрирован и кратко обсужден “первый свет”, полученный на 20-см телескопе. Описаны многозадачные наблюдательные проекты, в которых предполагается использовать этот телескоп РКО. Описана схема комплексирования РФ-Куба и кратко обсуждены ее отличительные особенности.