У наземных телескопов есть фундаментальная проблема, которую не решить никакими инженерными решениями. Они смотрят во Вселенную сквозь атмосферу Земли — подвижный слой воздуха, постоянно искажающий свет. Это как пытаться сфотографировать дно ручья, где вода медленно колышется. Космические телескопы вроде «Хаббла» обходят эту помеху, работая выше атмосферы, но охватывают лишь крошечные участки неба.
Теперь инженерам не нужно выбирать между масштабом и резкостью. В Университете Джонса Хопкинса разработали алгоритм ImageMM, способный подарить наземным телескопам зрение космического уровня — с той же глубиной и ясностью, но без утраты охвата неба.
Атмосфера постоянно меняется: перепады температуры, давления и плотности воздуха непрерывно искривляют свет, идущий от звезд и галактик. Для ярких объектов это всего лишь легкое мерцание, а для тусклых — катастрофа, превращающая далекие миры в бесформенные пятна. ImageMM учится «видеть» сквозь этот хаос. Алгоритм моделирует, как свет проходит через турбулентные слои, и восстанавливает истинное изображение, будто убирает дрожащую завесу между телескопом и космосом.
В основе метода лежит принцип мажоризации-минимизации — сложный в теории, но изящный на практике. Система итеративно уточняет каждую деталь, пока не обретает максимально правдоподобный облик неба. В тестах на данных гавайского телескопа Subaru ImageMM за считанные секунды превращал зашумленные кадры в кристально ясные снимки, где вновь проступали тонкие спиральные рукава далеких галактик.
Главное достоинство нового подхода — устойчивость к реальным несовершенствам данных: шуму, пропускам пикселей, атмосферным всплескам. Даже без идеального эталона ImageMM приближает результат к пределу, достижимому для наземных наблюдений.
И время выбрано идеально. Обсерватория Веры Рубин готовится к крупнейшему обзору неба в истории, где нужно фиксировать мельчайшие искажения света, чтобы раскрыть тайны темной материи. Даже небольшое улучшение резкости здесь способно изменить масштаб открытий, когда речь идет о миллиардах галактик.
За три десятилетия «Хаббл» запечатлел лишь 0,1% небесной сферы. А наземные телескопы нового поколения будут переснимать все небо каждые несколько дней. Объединив эти наблюдения с ImageMM, Земля, наконец, сможет смотреть во Вселенную с такой ясностью, которая раньше была доступна только спутникам.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что еще один ученый пришел к выводу, что к Земле летит не комета, а НЛО.
