Камера для обзора пространства и времени с разрешением 3200 МП

Самая большая в мире цифровая камера проходит окончательную сборку и испытания перед отправкой в обсерваторию Веры Рубин в Чили в следующем году. Камера, получившая название Legacy Survey of Space and Time (LSST), будет снимать половину южного ночного неба каждые три дня и имеет разрешение 3200 мегапикселей.

Чуть более 14 месяцев назад создатели камеры, Национальная ускорительная лаборатория SLAC Министерства энергетики, успешно протестировали камеру перед запланированной установкой в Чили в 2022 году. Датчик камеры представляет собой массив, содержащий 189 отдельных датчиков изображения. Датчики представляют собой устройства с зарядовой связью (ПЗС), каждое из которых захватывает изображение с разрешением 16 МП. Пока SLAC строит камеру, Брукхейвенская национальная лаборатория Министерства энергетики собирает квадратные блоки из девяти датчиков, называемых научными плотами, а затем отправляет их в SLAC для окончательной сборки. Каждый плот стоит до 3 миллионов долларов. Как видите, в проекте было задействовано много разных команд и много денег.

Ранее в этом месяце команда пережила новую веху, когда обе системы, обеспечивающие охлаждение камеры LSST, успешно работали вместе с января. Камера вырабатывает примерно в 10 раз больше тепла, чем другие, более ранние астрономические камеры. Есть две отдельные системы охлаждения: «Холодная» система поддерживает работоспособность электроники плота, а «Крио» охлаждает 189 ПЗС-матриц камеры.

После успешного тестирования систем охлаждения команда LSST Camera теперь проведет полный набор электрооптических тестов для оптимизации работы фокальной плоскости, которая включает ПЗС-матрицы, считывающую электронику и тепловые системы, а затем проведет серию проверок. тесты, которые включают почти конечные рабочие условия. Тесты будут собирать данные за почти шесть недель и проверять такие факторы, как диффузия, шум чтения, темные или горячие пиксели или столбцы, усиление, перекрестные помехи, нелинейность, более яркое изображение и любая неэффективность передачи заряда.

При фотографировании половины южного ночного неба каждые три дня камера будет записывать изображения каждые 15 секунд. Это означает, что каждую неделю у ученых будет полная, массивная картина неба, а астрономы, астрофизики и космологи смогут не только с невероятной четкостью рассматривать очень далекие тусклые объекты, но и увидеть, как небо меняется с течением времени благодаря регулярная согласованная база данных изображений.

«Мы увидим более тусклые объекты, чем люди видели раньше, в области неба», - сказал астрофизик Аарон Рудман, ведущий ученый по сборке и тестированию камер. «Люди делали вещи глубоко, но они были в крошечных областях неба».

Камера LSST имеет шесть вращающихся фильтров, которые можно менять местами в зависимости от преобладающих условий неба и целевого объекта. Фильтры позволяют оператору фотографировать световые волны различной длины. Сама камера, как мы видели в прошлом году, большая. Его ширина составляет 1,65 м (5,5 дюйма), а длина - 3 м (9,8 дюйма). Он весит почти 2800 кг (6200 фунтов). Камера имеет поле обзора 3,5 градуса, а ее пиксели размером 10 мкм могут записывать дискретизацию 0,2 угловой секунды. Сама область изображения имеет диаметр 64 см (25,2 дюйма). Вы можете ознакомиться с подробными техническими характеристиками камеры здесь.

Оптика, прикрепленная к матрице датчиков, также впечатляет. Объектив LSST был доставлен в 2019 году и включает в себя огромный оптический объектив L-1 1,57 м (5,1 дюйма) и меньший объектив L-2 1,2 м (3,9 дюйма). В 2019 году L-1 был описан как один из, если не самый крупный из созданных объективов с высокими характеристиками.