ベラ・C・ルービン天文台、ついに初の観測画像公開！
引用元：https://news.ycombinator.com/item?id=44356890
Rubinがいいなって思うのは、「Deep」な観測（個別の対象を一度だけ高倍率で見る）にみんな注目しすぎてる中で、Rubinは「Wide」な観測をたくさんして、これが超大量の使えるデータになることなんだ。これで信頼できる統計データが集められるから、個別の小さな観測ではできない方法で宇宙論モデルを改良できるんだよ。驚きなのは、最初の写真までこんなに時間がかかったこと。10年以上前にLSSTの設計に関わってたけど、プロジェクト自体はもっと前から動いてたんだ。会社が数年で何十億も稼げるのに比べて、こういう長期プロジェクトに注目を保つのは難しいよね。
「Deep」か「Wide」かっていうのは、関わるグループとか（利用できる施設とか）科学コミュニティの文化みたいなものによる気がするな。Rubinは一つの目的のためにめちゃくちゃデカいのを建てた例だよね。SDSSとかGaiaは前からあるけど、DESI、4MOSTとか似たような施設もこれから増えるし、電波望遠鏡もある。こうやって全体の連携で最高の科学成果が得られるんだよ。
Wide-fieldといえば、Xuntian宇宙望遠鏡もチェックしてみてよ。視野角は1.1度で、2.5ギガピクセルのカメラが付いてる（付く予定）。
「Wide」モードは「Survey Astronomy」って呼ばれてて、Rubin/LSSTみたいな大規模サーベイは昔からいくつかあるよ。SDSSは2000年から始まったんだ（デジタルセンサー以前を含めれば100年以上前からのサーベイもある）。[0]Rubin/LSSTはただ最新で一番進んだ、地上ベースの大規模光学サーベイってだけ。サーベイも個別観測も、天文学研究にはどっちも必要だよ。よくあるのは、大規模サーベイで空をスキャンして、興味深い対象を個別観測で追いかけるパターンだね。0. https://en.wikipedia.org/wiki/Sloan_Digital_Sky_Survey
ちなみに「seeing」って天文学ではすごく特別な意味があるからね。https://en.wikipedia.org/wiki/Astronomical_seeing。
設計に関わってたの？面白いね。僕は2008年から2010年にかけてLSSTのシミュレーションに関わってたよ。データ削減ソフトのテストが目的でね。画像シミュレーションチームにいたんだ。LSST/Rubinのファーストライトをやっと見れるなんて、超現実的だよね。誰がまだLSSTに関わってて、誰がそうじゃないかを見るのもすごく面白いな。
僕たちもLSSTのシミュレーションやったよ。GoogleのExacycle（遊休サイクル利用システム）を使ってね。星のカタログを高精度レイトレーサーに通して、光がセンサーに当たる様子をシミュレートしたんだ（宇宙空間、大気とかも通して）。どうやら設計のバグが見つかって、高い部品作る前に修正できたらしいよ（僕の同僚が専門家で、僕は主にExacycleのソフト作って会議に出てただけだけど）。
すごい！僕たちもレイトレーシングソフトを持ってて、一時期はGoogleのシアトルオフィスに星（と銀河）のカタログを届ける仕事をしてたんだ。もしワシントン大学シアトルの画像シミュレーションチームにいたなら、僕たち、もう少しでニアミスだったね！会議で一緒だったかも。
そうそう、多分僕の同僚のJeffとやり取りしてたね（このリストの最初の人だよ：https://research.google/blog/millions-of-core-hours-awarded-…）
宇宙の起源を理解するには「Deep」もまだ重要だよ。Rubinは対照的に、すごく実用的だよね。小惑星の衝突予測には超役立つだろうな。
あと、マイクロレンズ現象とか超新星とか、僕たちの超ダイナミックな宇宙の色々な現象にも役立つよ。
新しい惑星の話も出てきたね！プラネットナインも数ヶ月以内にはっきりするかも。ワシントン大学の天文学者Pedro Bernardinelliさんいわく「おそらく最初の1年以内にそこに何かがあるかどうかが分かるだろう」って。ナショナルジオグラフィックの記事はこちら: https://www.nationalgeographic.com/science/article/is-there-…
オウムアムアみたいな珍しい恒星間天体も検出できるかもね．
広範囲の観測は画像を重ねたり繰り返し観測したりしてやるんだって．スピードと視野の広さがポイントだね．
きれいな写真だけじゃなくて（それもすごいけどね）
宇宙の統計的な分析をするための massive datasets を構築するのが大事なんだ．
小惑星の検出能力がすごいんだって！詳しくはこちらを見てね：https://rubinobservatory.org/news/rubin-first-look/swarm-ast…
小惑星がたくさん見つかっても，天文学的に見れば小惑星が地球に衝突する確率はすごく低いってことだよね．自分にとっては何も変わらない感じかな．
全人類を滅ぼすレベルのブラック・スワン・イベントである小惑星衝突の危険性に目を光らせる価値はある．
Rough mathだけど* Geminiいわく恐竜絶滅レベルの衝突確率は1億年に一度（年間0.000001％）．
* 経済学者いわく人間の生命価値を経済学的に見積もると合計8e+16ドル．
* なので，年間8億ドルの価値になる．
* The GuardianいわくVera Rubin望遠鏡は20億ドルらしい．
この計算でいくと，もしRubin望遠鏡が恐竜絶滅レベルの衝突を防げるとしたら，3年でペイする計算になるね．
NPRの記事はこちら: https://www.npr.org/transcripts/835571843
これらの数値は全く予想外だね。つまり、USみたいな国にとって、完全に信頼できる小惑星防御って年間50M$くらいの価値しかないって主張もできるってこと？もし探知/迎撃システムの維持費がそれ以上なら、「リスクを取った方がマシ」ってなるの？！クレイジーだよ。この数値は年間50M$よりずっと高いと思ってた。
経済学者は1つの命の価値を計算したんだ。全人類（と他の何千もの種）が絶滅する場合、計算は違うかもしれない。ある意味、それは将来の全ての人間の命も表してる。それらも含めるべきかな？
これで結果が大きく変わるとは思わないな。非人間の種の保存が100万人の命より価値があるとは主張しにくいし（=＞無視できる）、全人類の生命の世界的損失を仮定するのは僕から見ればすでに不合理に悲観的だよ（例：Chicxulubの衝突でもそうならなかった）。
多世代にわたる影響を完全に考慮するのは曖昧で疑わしいし、もっと明らかなケースでも実際にはやってないことだと思う。例えば、子供を持たないと決めた適格者が将来の社会から何世紀もの期待される労働時間を奪ったことで罰せられないし、逆の母親/父親も報われない。
でも仮に3世代分と生物多様性の損失を考慮しても、まだ年間200M$くらいの範囲だよ。
今はどんな価格でも信頼できる小惑星迎撃能力はないけど（技術的には手の届く範囲だけどね）、将来のNASAの予算議論で「小惑星デフレクター3000は年間予算の5％も食うから、もう無理だ」ってなるのを想像してみてよ。それが数学的に正しい選択かもしれないっていうのが、僕を困惑させるんだ。
計算がうまくいってないのは、小惑星衝突の確率にあると思うな。
全ての計算は、確率が過去のトレンドに従い、比較的静的だと仮定してる。一桁のイベントでは、実際の衝突の可能性を知る術は全くない。1億分の1かもしれないし、実は100万分の1で、僕たちがたまたま何度もラッキーだっただけかもしれない。
小惑星ブラスター9000を建造する前に、最初のステップは検出だよ。それが実現すれば、ようやく実際の良いリスクと確率の計算ができる。「今後1000年以内に地球に衝突する天体はない」と検出器が告げれば、小惑星防御に予算をかけなくていい。「Chicxulub 2.0が今後100年以内に衝突する」と検出器が示せば、衝突確率は1になり、実際の価値は以前計算された8e+16ドルに近いものになるだろう。
金銭的価値という概念自体が人々とともに消滅することを考えると、全人類の生命の排除に金銭的価値を割り当てるのは信じられないほど奇妙に見えるね。
反論としては、そうしないこと（全人類が滅亡した場合、ある種の無限の金銭的損失を意味する）は、これを防ぐために地球経済全体の全ての金銭的価値単位を費やしたいということになるだろう（これも明らかにナンセンスだ、結局人は食事をしなければならない）。
だから、どこかで金銭的価値を置く必要があるんだ（ただし、この特定の金額に疑問を持つのは君の完全に正当な権利だけどね）。
この分析が欠落しているのは、もっと小さい小惑星だ。惑星を変えるほどの小惑星が一つあるごとに、津波を引き起こしていくつかの都市を壊滅させうるものが何百もある。
調査天文学は強く支持するけど…
絶滅レベル/Chicxulubサイズ（〜10km）に近い地球近傍天体のカタログ作成は、すでに非常に高い完了度だと言えるし、壊滅的/国家キラー（〜1km）も大半が完了、地域/都市キラー（〜100m）の天体についてもどんどん深く掘り下げてる。
僕たちが持っていないのはコメットだ。長周期軌道のコメットは、太陽にかなり接近しない限り、この種のサーベイでは容易に検出できない。そして、サイズごとの頻度について、良い統計を持っていないと思う。サイズというのは、ある程度の信頼性を持って確立するために非常に特定のレーダーによるクロスチェックが必要なものだ。長周期コメットや双曲線軌道の天体は、内太陽系小惑星よりもはるかに高い衝突速度を持つ可能性があり、衝突エネルギーは衝突速度の二乗に比例する。
良い点だね。でも、リスク分析の観点からは、それらは「価値」が低いと思う。wikiによると、直径1kmは200倍くらい発生確率が高い（50万年に1回）らしいけど、絶滅レベルの小惑星リスクに匹敵するには4000万人を殺す必要がある（つまり、東京に直撃とかしないと無理）。
正直、1kmの範囲が実際のリスクの大部分を占めるかもしれないと僕は思う。だって、「1億年ごとに人類絶滅」という推定は、おそらくあまりにも悲観的すぎるからね。
ベラ・ルービン天文台は彗星を見つけられるかな？ 太陽に近づいたときだけ見えるか、星を隠すときだけだろうから、多分無理だと思うな。
これは本当に小惑星の衝突を検出・予測する俺たちの能力を革命的に変えるだろうね。
検出は役に立つ第一歩で、それだけでも十分だと思うよ。でも100年以上の衝突確実性は、軌道パラメータの不確実性とかシステム全体のカオス的振る舞いで物理的に無理じゃないかな。衝突確率の既存の推定範囲は十分正確だと思うし、100倍も外れてるとは考えにくい。クレーターからサイズ分布と衝突可能性を推測できるし、もし10km超の衝突確率が100万年に1回を超えてたら、対応するクレーターが100倍多く見えるはずだからね。
資本主義の資源配分として一番興味深い応用だね、もっと考えたいな。でもすぐ思ったのは、ドルと価値のマッピングは怪しいなってこと——人間の命の1000万ドル評価とかね。多くは本当の価値とドルコストが対応してないだろう（例えば、社会に不可欠な先生の役割なのに給料は他の仕事より低いとか）。
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湖や川で泳いでて、水ってただの水だと思ってたけど、よく見たら信じられないほど生き物で溢れてる、みたいな感じかな。
疑うのは正しいよ！ 外部性（測れないもの）を考慮するのは経済的に難しい問題なんだ。全ての変数を考慮するのが難しくなかったら、計画経済を作るのはもっと簡単だっただろうね。ちなみに、様々な目的で人生の価値を決定するためだけのサブ分野もあるよ（まずはこちらのリンクを見て：https://en.wikipedia.org/wiki/Value_of_life）。特定の評価に反対するなら、その価値をどう違う計算方法で出すべきか主張する必要があるね。
俺が言いたいのは、答えはどんな金額でもなくて、ただ未定義だってことかな。ゼロで割るか、電源がオフの機械のバイナリレジスタの値を読もうとするみたいな。PirsigはそれをMuの答えって呼んだと思う。
うわー、すごいね。（実際の動画の出来もすごいし）小惑星の動画のフレームいくつかで、衛星のマスク処理みたいなのが見える気がする。
そして、まさに土壇場で！
1000年後と6ヶ月後に衝突する長周期彗星の核の明るさの差は10＾12も違うことがあるらしい。彗星の明るさは距離の4乗で落ちるんだ。核は炭素コーティングで真っ暗。熱赤外線観測で改善できるけど特殊な望遠鏡が必要。長周期彗星とか双曲線軌道の天体は当分確率的な脅威だろうね。「珍しくてよかった」って言いたいけど、Rubinみたいな天文台のデータが、統計的に正確に特徴づけるために必要なんだよ。
超新星とか他の使い方も見てね！
https://m.youtube.com/watch?v=Ch18t9cz-JU&pp=ygUETHNzdA%3D%3…
https://m.youtube.com/watch?v=h6QYjNjivDE
「何世紀もの衝突予測は無理」って意見もあるけど、今の観測でも数十年は確実だよ。不確実性は未知の天体との相互作用からきてるんだ。Rubin天文台のおかげで1km以上の小惑星の軌道が詳しくわかるから、予測がすごく良くなるはず。大きい天体ほど予測しやすいんだって。超楽しみだね！
恐竜絶滅レベルの小惑星と人類文明滅亡レベルって違うんだね。小さいやつでも人類は滅亡しないけど、ほとんどの人類が死んじゃうかも。1kmサイズでも、発生するチリとか冷却効果でヤバいことになりそう。
個々の天体の価値は低くても、まとめて検出すれば、それ自体が全体的な価値を上げるよね。
毎年500トンくらいの隕石が地球に落ちてるらしいよ。大きな地球近傍天体を追跡するのは、国の安全とか考えても大事だよね。良い一日を＝3
Rubin天文台がフル稼働したら、どんな発見があるか超楽しみだね！
Wikipediaの記事がすごく良いよ！詳細が載ってる。
https://en.wikipedia.org/wiki/Vera_C._Rubin_Observatory
センサーモデルの写真も面白いし、焦点面はフラットらしい。
あと、撮った画像は3つの時間軸で処理されるみたいで、特にすごいのが「プロンプトアラート」！観測から60秒以内に、明るさや位置が変わった天体の情報が出るんだって。しかも、その処理の一部は機密施設で行われて、秘密の資産とかは消されるらしい。一晩に1000万件もアラートが出るって予想されてるよ！
「観測から60秒以内にアラートが出て、機密施設で秘密の資産は編集される」って部分、面白いね。これって秘密のスパイ衛星のことなのかな？って思ったよ。
この天文台、スパイ衛星とか探すのに使える？もしかして米軍とかはもう極秘でこういうの持ってたりして？って思ったよ。
アメリカはもうめちゃくちゃ洗練されたシステムを持ってるみたいだよ。これ見て
https://en.wikipedia.org/wiki/United_States_Space_Surveillan…
オーストラリアにはSpace Surveillance Telescopeっていう似たような軍事用望遠鏡があるよ。LSSTの8mに対して3.5mだけどね。これだよ1:
https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Surveillance_Telescope
LSSTの資金ってDOEからも出てるんだよね。政府としては中国の衛星追跡にも使いたいのかもね。
他の国が隠したい情報は結構消されそうだな。軍が先にデータを見て操作しちゃうなんて、科学者が生データを見れないのは本当に残念だよ。
スパイ衛星（主に自国の）のことだね。場合によっては、軌道が変わるまで情報が公開されないだけってこともあるかも。
衛星の軌道って、衝突を防ぐためにも、見えないようにできないから、全部もう分かってるんじゃないの？って思ったんだけど。
多くの衛星は軌道を変えられるし、実際にそうしてるんだよ。
僕はRubinチームでRGB画像を担当してる者です。HNは長いこと読んでるけど、今回初めてコメントしたよ。みんなが興味を持ってくれて、長時間頑張った甲斐があったよ。ありがとう！
元の画像の波長範囲は？いろんなものを見るために複数のRGB画像を作るの？それってどういうこと？教えてよ ;-)
フィルターは近赤外線から近紫外まで使ってるよ。この画像では4種類のフィルターを使ったんだ（望遠鏡にはもっとあるけど）。人間が色情報を全部理解するには、いろんな色の組み合わせを作ってコントラストを見やすくする必要があるってのは基本的にはその通り。
でも僕らが目指すのは『もし君の目がこう見えたら、こう見えるはず』っていう正確さなんだ。もちろんできる限りね。人間の知覚をすごく研究して、色と強度の情報を脳が画像として組み立てるのと似たようにマッピングしようとすごく努力したんだ。
これ、始める前はこんな深い話題だって思わなかったし、ファイル形式や電子的な再現能力がこんなに限界があるなんて知らなかったよ。データは色も強度もすごい情報量があって、多くの人が表示できる既存のフォーマットにエンコードするのが本当に大変なんだ。本当は最新のHDR（トーンマッピングじゃない本当のHDR）で、明るさをRGB値とは別にエンコードすることに時間をかけたいんだけど、そのドキュメント（いくつかの競合フォーマットがある）があちこちに散らばってるんだよね。
追記：
これを読んでる人でHDRフォーマットや処理に詳しい人がいたら、ぜひ色々と教えてほしいな！
画像をカラー化するのにそんなに考えられてるなんて感動したよ！宇宙写真ってたまに何も考えずにカラー化されてるか、ただ『すごい！』って見せるためだけにやってるみたいに見えるから、データを色空間にマッピングするのにどれだけ慎重で思慮深いかって聞いて、本当に嬉しいね。
2010年1月に、今の妻になってる天体物理学者とブラインドデートしたんだ。その時、この装置とGoogleが何ペタバイトもの生データをどう処理して、研究者が使えるデータセットにするかって話をしたよ（Googleが今も関わってるかは知らないけど）。今年の1月で結婚15周年。僕は2007年頃からこの望遠鏡の進捗をずっと追ってるんだ。こういう装置がオンラインになるまで本当に時間がかかるけど、そのメリットは計り知れないね。
比較のために、SDSS[0]で見たこの特集[1]セクション（おとめ座銀河団）がこれだよ。Rubinの写真がいかに桁違いの深さかっていう文脈で見てみてね。
[0] https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLite/?target=12%2026%205…
[1] https://rubinobservatory.org/gallery/collections/first-look-…
比較しやすいように、不透明度スライダー付きでどうぞ: https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLite/?baseImageLayer=CDS…
リンクありがとう、Aladin Liteでこんなことできるなんて知らなかったよ！
でも公平に言うと、DESI LSと比べるとあんまり印象的じゃないかも。つまり、潮汐殻とか潮汐デブリはDESIでも基本的な部分は見えてるんだよね。
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同意。リンクはこれだよ: https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLite/?baseImageLayer=CDS…
うん、他の結果もすごいよね！俺らのはもうちょい深く見れるけど、一番の違いは画像を出すスピードだよ。1回で広い範囲を撮れるし、光もいっぱい集められるんだ。だから、この手の画像も数時間で見れるし、南半球全体みたいな画像も作れちゃうんだよ。
これ、毎晩出すデータ量がヤバいんだよ。もう何年も前から、そのデータを使ってちゃんと科学できるように、コミュニティはインフラを作ってきたんだけど、まだやることは多いね。毎晩何十TBものデータをパイプライン化したり配信したりする問題に興味あるなら、LSSTとか関連のGitHubを見てみたらいいよ。
俺、このプロジェクト10年以上追ってるけど、予算とコンピューティング・ネットワーク資源考えたら、データ移動量は結構普通だと思うよ。ストレージ全体（40〜50PBくらい）はデカいけど、今どき世界中で10TB動かすのは特別なエンジニアリングじゃないね。
問題はバイト数じゃなくて、検出してアラートを送る変化の量だよ（毎晩数百万って見積もり）。このデータを受け取る下流の人たちは、ほとんどがソフトウェアエンジニアリングの予算がめっちゃ少ない小さな科学チームだってこと、忘れちゃダメだよ。
だから、何も特別じゃないって。小さなチームは、そんな重要な処理はしないから。
彼らが科学をやるんだよ
俺、こういう大規模科学協力に結構関わったことあるんだけど（LSSTの主任研究者とも話したよ）、科学をやる末端のグループが大規模インフラを扱うことはまずないんだ。それは大抵、資金があってインフラが整ったとこがやって、小さな科学グループが欲しいデータだけ簡単に扱れるように提供するんだ。代表例はこれ: https://home.cern/science/computing/grid
力不足だった研究所が別のgrid使った例ね: https://osg-htc.org/spotlights/new-frontiers-at-thyme-lab.ht…個人的にはcloud勧めたことあるし、こういうPJはcloudにTier 1があることも多いよ。S3にデータ置いて、DBにメタデータ、通知はcloudプロバイダー使う。科学者は隣接するAWSアカウントでそれらにアクセスしてデータ速く動かせる。
このプロジェクトが違うのは、Rubin自体のデータだけじゃなくて、その後の追跡観測から大部分の科学的価値が生まれるってこと。複数の天文台を、プログラムからのアクセス具合もバラバラなのに、タイムリーな観測のために連携させるのが課題なんだよ。でもまあ、『何でも簡単だ』って言い張るAndyなら、もういいけどね。
何年も毎日、結構一定のデータ量を扱うなら、cloud使うのは必要以上に高くなるだろうね。
このスレッド全体、なんかAWSの宣伝みたいだなあ…
自分でコンピューターやクラスター組んだり、大規模なインフラも作った経験あるんだ。最近はAWS中心のクラウド使ってるよ。クラウドにはトレードオフもあるけど、人手とかコスト、時間考えると、科学インフラにはAWSがすごく強力だと思う。ただ、こういう共同研究だと、各所のローカル環境は末端ノードになることが多いかな。
なんでデータ動かすの？ SnowflakeとかIcebergみたいに、クラウドで権限設定して共有するだけじゃダメなのかな？
ああ、それもできるけどさ、コストとかスケーラビリティ、環境のカスタマイズで問題出やすいんだよね。
これって高画質の偵察衛星が抱えてる問題と同じじゃない？結構似てると思うけど？
偵察衛星の方が通信量と電力の制限がキツいんだよ。それに低い軌道だと、目的地の真上でデータ送れないしね。
『低い軌道だと、目的地の真上でデータ送れない』って話だけど、Starlinkのレーザー通信ならできるようになるよ。もうDragonでテスト済みで、衛星同士の通信も動いてるから、Starlinkがあればほぼどこでもデータ送れるはず。
ベラ・C・ルービン天文台って常に毎秒4ギガビットくらいデータ作ってるんだ。その量のデータを送る時の熱をどう処理するかだけでも、めっちゃ大変なんだよね。
うん、データエンジニアリングの話も天文学と同じくらい面白いよね。
この天文台、稼働するのがマジで楽しみ！画像を比較して動く天体を見つけるのが得意で、近い小惑星はもちろん、僕はOumuamuaとかBorisovみたいな星間天体にめっちゃ興味ある。早く警告が出て、今ある他の望遠鏡で詳しく調べられるのがすごいと思うんだ。
『この天文台、稼働するのがマジで楽しみ！』に賛成！でも他の分野も超気になるよ。カイパーベルトの発見とか探査、最高！
