Błyski na niebie

Autodiagnoza

Ponieważ teleskop Pi of the Sky znajduje się w odległym od Polski Chile, cała aparatura musi być wysoce niezawodna oraz radzić sobie z ewentualnymi awariami. Podłączone do kamer komputery z zaprojektowanym przez naukowców oprogramowaniem potrafią bez ingerencji człowieka przywrócić utracone połączenie z kamerami – przez ponowne załadowanie oprogramowania kamery – wprowadzić korektę do ustawienia kamer, nawiązać utracone połączenie z serwerem GTN oraz sterownikiem ustawienia kierunku obserwacji kamer.

Gdy po raz pierwszy zaobserwowano tak zwane rozbłyski gamma (ang. GRB), sądzono, że dochodzi do nich w naszej galaktyce. Jedna z teorii próbująca wyjaśnić zjawisko zakładała, że źródłem zaobserwowanej energii są próby nuklearne przeprowadzane przez Związek Radziecki po ciemnej stronie Księżyca. Obecnie najbliższa prawdy wydaje się teoria, według której źródłem rozbłysku gamma są odległe supernowe, czyli bardzo stare gwiazdy (więcej w ramce „Wielki błysk”).

W eksperymencie Pi of the Sky biorą udział naukowcy z polskich uczelni – Uniwersytetu Warszawskiego, Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, z Instytutu Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana oraz Polskiej Akademii Nauk. W swojej pracy wykorzystują samodzielnie zbudowany cyfrowy teleskop, sterowany zdalnie przez internet i przekazujący tą samą drogą rejestrowane obrazy.

Cyfrowy teleskop

Charakterystyczny dla błysków gamma jest krótki czas ich trwania – maksymalnie do kilkunastu sekund – co znacznie utrudnia ich obserwację. Współczesne teleskopy obejmują zasięgiem tylko mały wycinek nieba i potrzebują czasu, aby zmienić obszar obserwacji. Jednym z pierwszych problemów, przed którym stanęli naukowcy, było zbudowanie narzędzia obserwującego duży fragment nieba i wykonującego jak największą liczbę jego zdjęć – częściej, niż to robią teleskopy. Propozycja budowy potrzebnej aparatury wyszła od nieżyjącego już prof. Bohdana Paczyńskiego, który zainicjował projekt Pi of the Sky.

Wprawdzie w 2004 roku, gdy rozpoczynano projekt, można już było kupić gotowe cyfrowe kamery (teleskopy) przeznaczone do obserwacji astronomicznych, jednak zespół badaczy zdecydował, że sam zaprojektuje i wykona potrzebne urządzenia. Powodów było kilka. Nie tylko wysoka cena gotowej kamery, ale także zawodność zainstalowanej w niej migawki oraz powolna praca elementów elektronicznych.

Na potrzeby eksperymentu opracowano kilka prototypów urządzeń. Obecnie są wykorzystywane dwie kamery wyposażone w matrycę CCD o rozdzielczości 2048x2048 pikseli oraz obiektyw o ogniskowej 85 mm. Zamontowana migawka powinna wytrzymać nawet kilka milionów otwarć. Kamery przystosowano do pracy zdalnej. Operator może kontrolować parametry, takie jak temperatura matrycy, pozycja soczewek w obiektywie, częstotliwość wykonywania zdjęć itp. W czasie obserwacji nieba obiektywy kamer poruszają się, śledząc ruch wybranych gwiazd.

Docelowo w eksperymencie będą wykorzystywane dwie grupy kamer – po 12 kamer w każdej. Powstają już prototypy nowych urządzeń. Każde będzie zawierało aż cztery kamery skierowane w tę samą stronę. Obie grupy kamer będą oddalone od siebie o około 100 km, co pozwoli precyzyjnie wyznaczać odległość, w jakiej dochodzi do zaobserwowanych błysków. Urządzenia będą zamontowane na specjalnych ruchomych podestach. Pozwoli to na precyzyjne ustawienie każdej czwórki kamer lub – w razie konieczności – zmianę ich pozycji.