Арамиль Лайф

В конце июля 2026 года международная команда инженеров раскрыла новые подробности проекта Wide-field Spectroscopic Telescope — 12-метрового телескопа, который сможет одновременно получать спектры примерно 30 тысяч звёзд, галактик и других небесных объектов.

WST создают не для обычной съёмки неба, а для массового анализа света. По спектру астрономы определяют химический состав объекта, его температуру и скорость движения. Разработчики рассчитывают, что за несколько лет телескоп изучит сотни миллионов галактик и звёзд и соберёт миллиарды спектров.

Зачем нужна «фабрика спектров»

Современные обзорные обсерватории способны быстро фотографировать огромные участки неба и находить миллионы новых объектов. Однако снимок показывает главным образом положение, яркость и внешний вид источника. Спектроскопия позволяет узнать, что происходит внутри звезды или галактики. Для этого свет разделяют на отдельные длины волн, подобно тому как призма раскладывает белый луч в радугу. Проблема заключается в скорости. Сфотографировать тысячи галактик сравнительно просто, а получить и обработать спектр каждой из них значительно сложнее.

WST должен сделать такую работу массовой. В его широком поле разместят до 32 тысяч оптоволокон. Около 30 тысяч из них будут передавать свет отдельных объектов в низкоразрешающие спектрографы. Каждое волокно можно направить на выбранную звезду, галактику или квазар. За одну экспозицию телескоп получит десятки тысяч спектров вместо нескольких десятков или сотен.

Три обзора будут идти одновременно

У WST предусмотрены два одновременно работающих фокуса и три спектроскопических прибора. Низкоразрешающий многoобъектный спектрограф MOS-LR предназначен для массового исследования галактик и звёзд. Высокоразрешающий MOS-HR будет подробнее изучать химический состав и движение звёзд Млечного Пути и соседних галактик.

Третий прибор — панорамный интегральный спектрограф IFS. Он получит спектр практически для каждой точки небольшого участка неба размером 3 на 3 угловые минуты. Это позволит разбирать по частям галактики, газовые облака и области звездообразования. Все три направления наблюдений должны работать параллельно.

Особенность IFS состоит в том, что ему не обязательно заранее выбирать отдельные цели. Прибор будет фиксировать все источники, попавшие в поле зрения, включая слабые, протяжённые или ранее неизвестные объекты. Разработчики рассчитывают, что это повысит вероятность случайных открытий.

За несколько лет — сотни миллионов объектов

На официальном сайте проекта приведены ориентиры будущих обзоров.

Низкоразрешающий спектрограф должен получить данные примерно о 300 млн галактик на площади около 14 тыс. квадратных градусов. Ещё одной целью станут около 25 млн звёзд в Млечном Пути и галактиках Местной группы. Высокоразрешающий прибор рассчитан на несколько миллионов звёзд. Интегральный спектрограф за годы наблюдений должен собрать около 4 млрд спектров на общей площади примерно 30 квадратных градусов. Это проектные показатели, которые могут измениться вместе с окончательной конфигурацией телескопа и программой наблюдений.

WST также проектируют для работы с внезапными событиями. Он сможет реагировать на сообщения о вспышках, сверхновых и других быстро меняющихся объектах, следить за переменными источниками и выпускать собственные спектроскопические оповещения.

Зеркало соберут из 78 сегментов

Главное зеркало WST будет состоять из 78 отдельных сегментов. Его внешний размер составит примерно от 11,1 до 12,6 метра в зависимости от направления, а собирающая площадь в многoобъектном режиме оценивается в 97,3 квадратного метра.

Чтобы снизить стоимость и технические риски, инженеры хотят использовать решения, уже разработанные для Очень большого телескопа VLT и Чрезвычайно большого телескопа ELT. Это касается сегментов, приводов, датчиков и части оборудования для обслуживания зеркала.

Положение сегментов придётся постоянно корректировать, чтобы они действовали как единая оптическая поверхность. Дополнительная адаптивная система должна частично компенсировать искажения, возникающие в атмосфере и самой конструкции.

Подвижная масса установки может достигнуть примерно 600 тонн. Телескоп предполагается укрыть в куполе диаметром около 37 метров и высотой 38 метров. Окончательную площадку ещё не выбрали: рассматривается несколько вариантов возле обсерватории Параналь в Чили.

Свет будут обрабатывать около 55 приборов

Одной системы оптоволокон недостаточно: поступающий свет ещё нужно разделить по длинам волн и направить на детекторы. Инженеры сравнили пять вариантов низкоразрешающего спектрографа. Они оценивали качество изображения, пропускание света, разрешение, размеры, стоимость, производственные риски и воздействие оборудования на окружающую среду.

Лучший общий результат показала схема 4x9Y. Она разделяет свет на четыре диапазона и использует полевые линзы из иттрий-алюминиевого граната — материала, применяемого также в лазерной технике.

В текущей версии проекта для обработки сигналов от 30 тысяч волокон потребуется около 55 одинаковых спектрографов. Их могут разместить в специальных стойках вокруг телескопа или в отдельном помещении под ним.

Инженерам приходится учитывать даже длину волокон: по расчётам авторов, каждый дополнительный метр приводит примерно к одному проценту потери света. Поэтому размещение приборов напрямую повлияет на чувствительность и обслуживание системы.

Как WST дополнит другие обсерватории

WST должен работать вместе с крупными обзорными проектами, включая Euclid, телескоп Nancy Grace Roman, Gaia, обсерваторию Веры Рубин и радиотелескопы SKA.

Эти инструменты будут находить огромные массивы объектов и необычные события, а WST сможет массово определять их физические характеристики. Наиболее интересные цели затем можно будет передавать для подробного изучения на ELT.

По сочетанию площади зеркала и поля зрения WST должен получить крупнейшую величину étendue среди сравниваемых многoобъектных спектроскопических систем. Этот показатель отражает, сколько света установка собирает с большого участка неба. Авторы называют проект «настоящей фабрикой спектров».

Когда появится новый телескоп

WST пока существует как инженерный проект. Предварительная фаза разработки началась в 2025 году при поддержке программы Horizon Europe.

За первые 15 месяцев команда не обнаружила критических препятствий, которые делали бы выбранную концепцию нереализуемой. При этом инженерам ещё необходимо уточнить конструкцию, оценить стоимость и подготовить план возможного строительства.

Разработчики ориентируют проект на 2040-е годы, однако утверждённого бюджета, даты начала строительства и срока запуска пока нет.

Если WST будет построен, он сможет изменить сам принцип астрономических обзоров. Вместо выбора нескольких интересных объектов учёные получат возможность одновременно исследовать десятки тысяч источников и искать редкие явления внутри огромных однородных массивов данных.

Астрономы проектируют WST — 12-метровую «фабрику спектров»