Гарольд II короновался королем Англии несмотря на обещание его отца отдать трон Вильгельму, герцогу Нормандии. Пока король ждал ответа герцога, его астрономы изучали небо чтобы увидеть знамения его успеха или рока. 24 апреля 1066 года они увидели новую яркую звезду, хотя на самом деле это была всего лишь комета Галлея. Уже зная, что Вильгельм готовился к войне, они предрекли Гарольду поражение. Это отображено на ковре из Байе, в сцене видения норманнских войск Грольду.

Сейчас астрономы променяли гадание на наблюдение, а попытки предсказать будущее на понимание Вселенной. Хотя давно уже они не ищут в небе знаков рока для рода человеческого, многие наблюдают за небом в опасении реальной угрозы, например, столкновения с астероидом. Основу астрономии сейчас составляют наблюдения за изменяющимися структурами. В динамике лежит понимание Вселенной. Дневные колебания в яркости открыли существование сверхмассивных черных дыр в центрах квазаров. Звездные взрывы, продолжающиеся всего несколько недель, но видимые в большей части Вселенной, открыли людям новые силы природы.

Но наблюдения за изменениями сложны. На их пути стоит естественная преграда. Многие изменения в астрономии настолько медленны, что их невозможно наблюдать напрямую. Некоторые происходят на космологических интервалах времени в миллиарды лет. Но человек совершенствует пути познания, и уже обладает достаточно связной и полной картиной развития Вселенной.

Несмотря на медлительный процесс космологической эволюции, многие заметные астрономические явления происходят на наблюдаемых промежутках времени, даже в течение дня, но и такие явления сложно наблюдать. Здесь проблема заключается в несовершенстве инструментов, используемых астрономами. Современные телескопы вызывают восхищение, их чувствительности к свету превышает человеческую в миллионы раз.

Но у всех телескопов есть один недостаток. Они разработаны так, чтобы изучать очень узкую область небесной сферы, но смотреть при этом очень далеко. Так что они вряд ли смогут зафиксировать динамическое событие – объект наблюдения слишком быстро пройдет через их поле зрения. Если же использовать эти телескопы для изучения больших областей неба, придется сделать множество снимков, склеить их, а затем выявить связи между относительно близкими объектами. Такие системы есть, и строятся крупные специализированные телескопы и обсерватории – например, система PAN-STARRS, первый телескоп которой уже вступил в строй. Но пока их мало, и любой астроном может надеяться получить всего несколько ночей наблюдения в год.

Это приводит к недостаточной детализации и изученности всего неба. Наши карты сделаны при помощи небольших телескопов, время которых не так дорого и его можно выделить для «рутинных» задач простого осмотра. Эти телескопы имеют небольшую чувствительность, так что карты создаются годами. Нет возможности быстро сделать новую, качественную карту, и, сравнив ее со старой, увидеть динамику Вселенной. Из-за этого же мы так же мало знаем о тусклых объектах около нас, как и о ярких на краях наблюдаемой Вселенной.

Для преодоления этих недостатков создается Большой обзорный телескоп (Large Synoptic Survey Telescope, LSST). Он сможет пробить брешь в обороне природы на небольших временах, наблюдая крупные области неба на временах порядка нескольких дней. Доступ к данным будет организован для всех желающих, так что и профессионалы, и любители всегда будут иметь свежие данные. Космическая картография сменится кинематографией.

LSST станет принципиально новым телескопом, с другой философией наблюдений. Трудно сказать, к чему это приведет. Иногда изменение подхода в изучении дает немедленный результат, иногда он прокладывает путь, на котором они появляются через какое-то время. В 1928 году Джордж Хейл предложил построить телескоп с невиданной апертурой в 3 метра. Когда его спросили, зачем, он ответил, что если бы знал зачем, то и строить не надо было бы.

Интуиция – неотъемлемая часть науки. Но в науке она отличается продуманностью, выбором новых перспективных путей. В таком ключе и создается LSST, главное зеркало которого уже заготовлено.

Новые возможности телескопа происходят из ряда технических решений. Технология создания крупных оптических элементов совершенствуется постоянно, так что с каждым днем можно делать все более крупные телескопы с большей зоной обзора. Приемные элементы также развиваются, увеличиваясь в размере (пример тому – гигапиксельная камера Pan-STARRS), так что полученные широкоугольными линзами изображения есть на что спроектировать. Феноменальные успехи в микроэлектронике и технологии хранения данных позволяют эти изображения сохранять и обрабатывать. Новые эффективные алгоритмы позволяют организовать быстрый поиск в собранной информации.

Но главное при создании телескопа – оптика. Сейчас создаются крупные зеркала с большой кривизной, при этом их стоимость не возрастает. А чем больше зеркало, тем больше света оно собирает – значит, тем более тусклые объекты будут заметны. Большая кривизна приближает точку фокусировки к поверхности зеркала, что значительно сокращает длину телескопа, так что он становится более устойчив к колебаниям, а строение, в котором он заключается, уменьшается и дешевеет.

Но самое главное – чем меньше фокальное расстояние, тем больший угол захватывает телескоп. Это должны хорошо знать все фотографы. Вместе с общим диаметром зеркала 7 метров это позволит снимать участки неба площадью 10 квадратных градусов, что составляет примерно 50 полных Лун. Этот телескоп в тысячу раз превзойдет по данному параметру любой существующий, при этом его чувствительность останется на уровне лучших современных телескопов. В этом поможет и новая структура, включающая три зеркала, причем крупнейшее, имеющее диаметр 8.4 метра (два других имеют диаметр 5.2 и 3.4 метра), может поместиться в строении 6.5-метрового Магелланова телескопа.

Космос-журнал продолжит писать о телескопе LSST, ожидая вместе со всеми его запуска в 2015 году.