内容摘要：智利塞羅巴雄正在建造的LSST或薇拉·魯賓巡天望遠鏡。圖片來源:uux.cn/LSST（神秘的地球uux.cn）據今天的宇宙：當維拉·c·魯賓天文台於2025年上線時，它將成為天文學家可用的最強大的工
智利塞羅巴雄正在建造的LSST或薇拉·魯賓巡天望遠鏡。圖片來源:uux.cn/LSST
（神秘的地球uux.cn）據今天的宇宙：當維拉·c·魯賓天文台於2025年上線時，它將成為天文學家可用的最強大的工具之一，利用其8.4米的鏡子和3.2千兆像素的相機，每天晚上捕捉大部分天空。每張圖像將在60秒內進行分析，提醒天文學家注意像超新星這樣的瞬時事件。令人難以置信的是，每年將記錄5,000)的新原始圖像，供天文學家研究。
毫不奇怪，天文學家迫不及待地想得到高分辨率數據。一篇新論文概述了如何處理、組織和傳播大量數據。在預計長達10年的調查過程中，整個過程將需要三大洲的幾個設施。
魯賓天文台是一個位於智利安第斯山脈高處的地麵望遠鏡。天文台的8.4米西蒙尼巡天望遠鏡將使用世界上分辨率最高的數碼相機，其中還包括世界上最大的魚眼鏡頭。這款相機的大小大致相當於一輛小型汽車，重量接近2800千克(6200磅)。這台巡天望遠鏡移動迅速，每四個晚上就能掃描南半球整個可見的天空。
法比奧·埃爾南德斯、喬治·貝克特、彼得·克拉克和其他幾位天文學家在arXiv上發表的預印本論文中寫道:“天體的自動檢測和分類將通過複雜的算法在高分辨率圖像上進行，以逐步生成一個最終由200億個星係和170億顆恒星及其相關物理屬性組成的天文目錄。”
顯示內部工作的望遠鏡模型的詳細剖麵圖。信貸:uux.cn/LSST項目/J. Andrew
魯賓天文台的主要項目是空間和時間遺產調查(LSST)，研究人員預計該項目將收集500多萬個小行星帶物體、30萬個木星木馬、10萬個近地物體和4萬多個柯伊伯帶物體的數據。由於魯賓將能夠每隔幾天繪製一次可見的夜空，這些物體中的許多將被觀察數百次。
由於望遠鏡的重複觀測，大量的數據將有助於計算所有這些物體的位置和軌道。
圖像和數據將立即從望遠鏡傳輸到位於智利拉塞雷納的基地設施和智利數據訪問中心，然後通過專用高速網絡傳輸到連接各個站點的三個魯賓數據設施:位於法國裏昂的法國數據設施CC-IN2P3、位於英國的英國數據設施IRIS network以及位於美國加利福尼亞州SLAC國家加速器實驗室的美國數據設施和數據訪問中心。位於美國亞利桑那州圖森的天文學研究大學協會(AURA)也有一個總部站點。
一旦拍攝了圖像，它們將根據三種不同的時間尺度進行處理:即時、每日和每年。Hernandez等人的論文概述了每個觀測夜晚收集的原始圖像將如何被快速處理(在60秒內)，並且亮度或位置發生變化的物體將生成並發出“瞬時檢測”警報。
對於這種被稱為即時處理的過程，將沒有與警報相關聯的專有時段，並且它們將立即可供公眾使用，因為目標是快速傳輸關於任何給定事件的幾乎所有信息，以實現快速分類和決策。科學家估計，即時處理每晚可以產生數百萬個警報。
圖像從望遠鏡位於智利的峰頂站傳送到基地站，然後傳送到三個魯賓數據設施，這些設施共同提供計算能力，處理觀測站在觀測期間拍攝的圖像。鳴謝:uux.cn/薇拉·魯賓天文台
在觀察的24小時內發布的每日產品將包括那天晚上的圖像。年度活動將重新處理自調查開始以來收集的整個圖像數據集。
對於每一次數據發布，除了經過最新科學算法處理的科學就緒圖像之外，還將有原始圖像和校準圖像。還將有所有探測到的天體物理物體特性的目錄。
天文學家寫道:“對積累的原始圖像集進行年度處理所產生的發布數據產品的數量平均是當年輸入數據集大小的2.3倍，估計到調查結束時將超過100 Pb。”他們還表示，在長達10年的調查中，為科學分析發布的數據量估計將增加一個數量級。
魯賓天文台將利用幾種數據產品和服務，將數據歸檔並傳播給各種科學合作組織。這篇論文說，魯賓·LSST的“科學管道”由大約80種不同的任務組成，這些任務都是在一個通用的算法代碼庫和專門的軟件之上實現的。有一個特性叫做數據管家，它是一個軟件係統，抽象出數據訪問細節(包括數據位置、數據格式和訪問協議)。
用於圖像處理的LSST科學管道概念設計圖解。鳴謝:uux.cn/埃爾南德斯等人。
每年都會發布一份數據，供科學合作組織在四個主要科學支柱的研究中使用:探索暗物質和暗能量，清點太陽係物體，探索短暫的光學天空和繪製銀河係地圖。
這種年度發布將允許對迄今為止拍攝的所有勘測圖像進行再處理、組合和自動測量，以產生整個南方天空的越來越深入的圖片，以及越來越多的天文物體目錄，這些目錄捕捉到了每個天體如何隨著時間的推移而變化。這種年度數據處理將在三個數據設施中運行，最終數據集在SLAC匯集，並通過魯賓科學平台提供給天文學家和物理學家。
目前，預計魯賓天文台的數據將在兩年後完全公開。如何訪問公共數據以及如何為這種訪問提供資金的問題仍在研究中。
