Во внешних областях Солнечной системы лежит плохо исследованный и во многом еще загадочный регион – пояс Койпера. Эта область находится на расстоянии примерно 55 астрономических единиц от Солнца. Пояс по большей части состоит из малых тел, которые не являются ни планетами (в том числе карликовыми), ни их спутниками. Тела, входящие в пояс Койпера, состоят в основном из летучих веществ. В этом его отличие от пояса астероидов, ведь они состоят в основном из металлов. По этой причине иногда пояс Койпера называют поясом комет. Кроме малых тел, в поясе Койпера находятся четыре карликовых планеты Солнечной системы – Плутон, Хаумеа, Эрида и Макемаке. В этой области Солнце так далеко, что кажется лишь еще одной, хотя и яркой, звездой.

Для изучения этих областей был создан новый телескоп, и он уже позволил сделать несколько открытий. Он входит в крупный проект – систему телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System, Pan-STARRS), которая включает 4 телескопа. Называется телескоп PS1, или, точнее, Pan-STARRS PS1. С его помощью было обнаружено десять тел в поясе Койпера. Размеры этих тел, основываясь на данных об их яркости, изменяются в диапазоне от 300 до 500 км.

«Мы очень рады тому, что PS1 начал работу по обнаружению этих объектов», – говорит астроном Гарвард-смитсоновского центра астрофизики Мэтью Холман. Он руководит проектом «Pan-STARRS-1 Внешняя Солнечная система».

«Это можно считать вершиной айсберга будущих открытий, которые будут сделаны при помощи системы Pan-STARRS», – добавил он.

Упомянутые выше открытия были представлены Холманом на 217 съезде Американского астрономического общества.

Проект Внешняя Солнечная система является частью более обширной работы, на которую будет выделено примерно 60 процентов рабочего времени телескопа. В течение грядущих нескольких лет PS1 будет неоднократно изучать все небо, которое находится в его зоне видимости. Цель этой работы – заметить все объекты с абсолютной звездной величиной 23 (в десять миллионов раз темнее, чем может заметить человеческий глаз). «В ходе этого исследования ставится задача поиска объектов всех типов, начиная от небольших ближних астероидов и заканчивая, по возможности, карликовыми планетами», – сказал астроном Гарвардского университета Павлос Протопапас.

«К концу исследования мы будем иметь практически полный каталог объектов, которые ярче, чем предел, устанавливаемый возможностями телескопа», – говорит Холман. Для пояса Койпера это будут объекты размером от 300 км в диаметре.

По словам одного из участников проекта, Ин-Тун Чена, студента Национального центрального университета Тайваня, «Pan-STARRS-1 позволит изучить внешнюю Солнечную систему с новой точностью».

Pan-STARRS позволит астрономам найти новые объекты пояса Койпера и определить их орбиты. Это, в свою очередь, даст новые сведения о структуре и эволюции внешних регионов Солнечной системы. Кроме того, система Pan-STARRS может оказаться хорошим инструментом для обнаружения новых комет.

Телескоп Pan-STARRS-1 имеет основное зеркало диаметром 1.8 метра. Вообще, вся система Pan-STARRS будет иметь 4 зеркала. Такая система дешевле, чем одно большое зеркало, и может быть реализована намного быстрее. Хотя это приводит к необходимости четырех электронных систем для обработки данных, их цена падает очень быстро. Несмотря на то, что размер телескопа невелик, он имеет чрезвычайно широкое поле зрения, оно более чем в шесть раз превышает размер Луны. В телескопе также установлена крупнейшая в мире цифровая камера с 1.4-гигапиксельной матрицей. При помощи такой матрицы можно сделать снимок области неба, которая в 36 раз больше Луны. Размер этой матрицы – такой же, как у обычного холодильника. Ее создатель, доктор Джон Тонри, говорит, что «мы играли на самом краю лезвия современных технологий и смогли не порезаться».

Телескоп Pan-STARRS-1 вступил в строй в июне 2010 года. Каждый месяц он снимает шестую часть неба на пяти разных длинах волн. В рамках других программ он делает снимки всего неба, снимки особых областей ночью, позволяет исследовать планеты других систем и проникать глубоко в сердце туманности Андромеды.

Проектом Pan-STARRS руководит Институт астрономии Университета Гавай. Это позволяет использовать преимущества, предоставляемые чрезвычайно удобными местами для наблюдения и опытом в научной и инженерной деятельности, накопленным в этом институте. Финансирования проекта осуществляет ВВС США. В создании телескопа PS1 принимало участие большое количество организаций, в том числе Институт астрономии Макса Планка, Университет Джона Хопкинса, общество Макса Планка, Университет Эдинбурга и другие.