Армия роботов раздвигает границы астрофизики

Тысяча новых микророботов, созданных в лабораториях EPFL в Швейцарии, скоро будет развернута на двух астрономических телескопах в Чили и США. Эти высокоточные инструменты, способные размещать оптические волокна с точностью до микрона, значительно увеличат количество собираемых астрофизических данных и расширят наше понимание Вселенной.

Устройства были спроектированы и сертифицированы в EPFL, построены и собраны швейцарской компанией Micro Precision Systems (MPS) с использованием микромоторов, поставленных Faulhaber.

Они были недавно доставлены в Университет штата Огайо и со временем будут установлены на двух телескопах - Irenee du Pont в обсерватории Лас-Кампанас Научного института Карнеги в Чили и Sloan Foundation в обсерватории Апачи-Пойнт в Нью-Мексико, которые являются частью международной сети Sloan Digital Sky. Ожидается, что эти микророботы приведут к резкому увеличению объема и качества собираемых астрофизических данных.

Роботы будут использоваться для автоматизации позиционирования сотен оптических волокон, которые служат для направления телескопов на объекты в космосе. Основными целями будут звезды в нашей галактике Млечный Путь. Измеряя их светимость, ученые могут вычислить «красное смещение» близлежащих галактик и определить как далеко они находятся. Эти измерения помогут дополнить трехмерную карту звезд и галактик Вселенной.

До сих пор оптические волокна в телескопах SDSS размещались вручную. Чтобы телескоп мог наблюдать за небесными объектами, необходимо поместить сотни волокон в отверстия в массивной алюминиевой пластине - это долгая и кропотливая задача, требующая высочайшей точности. Здесь нет права на ошибку: каждое волокно должно быть расположено с точностью до микрона, чтобы изображение было точно в фокусе.

При таком подходе требуется целый месяц, чтобы выбрать целевые звезды, спроектировать, изготовить и просверлить пластины, которые затем отправляются в обсерваторию. Опытной паре рук нужно 45 минут, чтобы правильно расположить тысячу волокон. Более того, в ночное время для переключения тарелок требуется двадцать минут, в течение которых телескоп отключен. По словам директора проекта SDSS-V Джуны Коллмайер: «Швейцарские роботы ускоряют этот процесс на порядки, открывая возможность крупномасштабных спектроскопических исследований».

Ожидается, что позиционирующие роботы будут задействованы на телескопе Sloan Foundation этой осенью и на Irenee du Pont в начале следующего года.

Этот проект возглавляет группа Astrobots EPFL, цель которой - способствовать синергии между астрофизикой и робототехникой. Эта междисциплинарная группа занимается разработкой роботизированных систем с 2013 года. К концу 2019 года, тесно сотрудничая с Мичиганским университетом и университетом Беркли, группа уже помогла построить 5000 роботов для спектроскопического прибора для исследования темной энергии (DESI).

.