Сенсоры будущей самой большой в мире цифровой камеры сделали первые снимки! Камера будет установлена в строящемся в Чили 8,4-метровом обзорном телескопе!

Сенсоры будущей самой большой в мире цифровой камеры сделали первые снимки! Камера будет установлена в строящемся в Чили 8,4-метровом обзорном телескопе!

AstroAlert
Строящаяся Обсерватории имени Веры Рубин на вершине горы Серро-Пачон, Чили.

Команда Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США получила первые цифровые фотографии с разрешением 3200 мегапикселей — крупнейшие из когда-либо сделанных одиночным кадром, с помощью чрезвычайно большого массива сенсоров, которые станут сердцем и душой будущей камеры Обсерватории имени Веры Рубин (прошлое название "Большой обзорный телескоп", LSST).

Завершенная фокальная плоскость будущей камеры Обсерватории имени Веры Рубин имеет ширину более 60 см и содержит 189 отдельных сенсоров, каждый из которых обеспечивает разрешение 16 мегапикселей — примерно столько же, сколько сенсоры изображений современных цифровых камер.
Наборы из девяти ПЗС-матриц и их вспомогательной электроники собраны в квадратные блоки, названные «плотами». Есть два разных типа устройств: 21 квадратный плот (в центре), каждый из которых содержит девять датчиков — они будут производить изображения для научной программы Обсерватории имени Веры Рубин. Еще четыре специальных плота (слева) с тремя датчиками на каждом, будут использоваться для фокусировки камеры и синхронизации телескопа с вращением Земли.

Фотографии настолько велики, что для отображения одной из них в полном размере потребовалось бы 378 телевизионных экранов с разрешением 4K. Разрешение камеры позволяет увидеть мячик для гольфа с расстояния 25 километров. Эти и другие свойства вскоре станут стимулом для беспрецедентных астрофизических исследований.

Фокальная плоскость камеры Обсерватории имени Веры Рубин имеет достаточно большую площадь поверхности, чтобы запечатлеть часть неба размером около 40 полных лун. Разрешение камеры позволяет увидеть мячик для гольфа с расстояния 25 километров.
В течение следующих нескольких месяцев команда LSST Camera интегрирует оставшиеся компоненты камеры, включая линзы, затвор и систему замены фильтров. К середине 2021 года камера размером с внедорожник будет готова к финальным испытаниям.

Теперь предстоит интеграция массива сенсоров в самую большую в мире цифровую камеру, которая в настоящее время строится в SLAC. После установки камеры в Обсерватории имени Веры Рубин, она будет производить панорамные изображения всего южного неба один раз каждые три ночи на протяжении 10 лет. Полученные данные лягут в основу самого большого астрономического атласа в истории — LSST (Legacy Survey of Space and Time). Предполагается, что он будет включать информацию об около двадцати миллиардах галактик и прольет свет на некоторые из самых больших загадок Вселенной, включая темную материю и темную энергию. Поле зрения камеры составит 40 дисков полной Луны!

Фотография брокколи сорта Романеско, полученная с помощью массива сенсоров будущей камеры Обсерватории имени Веры Рубин и камеры-обскура. Камера-обскура не может обеспечить высокой резкости изображения. При уменьшении диаметра отверстия резкость повышается только до определённого предела, при слишком сильном уменьшении отверстия начинают сказываться эффекты дифракции света на отверстии и изображение становится менее резким.
Получение первых 3200-мегапиксельных изображений было важным первым тестом для фокальной плоскости. Чтобы сделать это без полностью собранной камеры, команда SLAC использовала точечное отверстие размером 150 микрон для проецирования изображений на фокальную плоскость — это не что иное, как камера-обскура — простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение окружающих нас объектов.
Слева: схематическое изображение камеры-обскура, которое проецирует изображение брокколи сорта Романеско на массив сенсоров. Справа: инженеры SLAC извлекают камеру-обскура из собранного криостата после проецирования первых изображений на фокальную плоскость.

Источник: https://www6.slac.stanford.edu/news/2020-09-08-sensors-world-largest-digital-camera-snap-first-3200-megapixel-images-slac.aspx

Report Page