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32亿像素世界上最大的相机即将完成 [复制链接]

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世界上最大的相机即将完成。美国国家加速器实验室(SLAC)研究人员即将完成这台称为“时空遗产调查”(LegacySurveyofSpaceandTime,缩写LSST)的相机,这是当今世界上最大的天文学数字相机。

这台相机的像素为3,Megapixels,即32亿像素!这是一个什么样的清晰度概念呢?以目前最为清晰的x解像度的一张8K图像为例,包含了33,,个像素。而LSST相机的清晰度是它的近倍。这是一个很大的相机,即使从成本来讲,其建造成本为1.68亿美元,是史上最贵重的相机。

目前正在为智利的VeraC.Rubin天文台建造的这台相机,无论你怎么看它都是巨大的。它重达3吨,有两层楼高,它有一个五英尺宽的前置镜头。它将被安装在8.4米的Simonyi勘测望远镜上,采用特殊的三镜设计,创造了一个特别宽的视野,并有能力在短短三个晚上勘测整个天空。这将产生大量的数据,结果是每晚大约20TB的数据。

它由个电荷耦合器件(CCD)传感器组成组成,总共有21个三乘三的方形阵列,安装在被称为筏子的平台上,将被冷却到零下摄氏度以减少噪音。镜头也同样巨大,直径为1.57米),在年由波尔航空航天公司和亚利桑那光学系统公司完成时被吉尼斯世界纪录认定为世界上最大的镜头。

SLAC研究人员解释说,64厘米宽的焦平面对应于3.5度的视野,这意味着相机每次曝光可以捕捉到超过40倍于天空中满月的面积。

不仅传感器是世界上最大的,而且镜头也使史上最大的,其宽度为1.57米,它已被吉尼斯世界纪录认定为世界上最大的光学器件。光线将通过一组镜子反射,其中最大的镜子有8米多宽。当运行时,这个32亿像素的探测器将在其10年的调查中每晚捕获15太字节(terabytes)的数据,因为它将调研亿颗恒星和星系。

现在,这个巨大的相机目前位于加州旧金山南部的一个设施中,在过去的七年中,它一直在建造。如果一切按计划进行,LSST相机将于年5月搬迁到其最终目的地。

虽然相机几乎已经完成,但仍有一些部件尚未完成。研究人员解释说,其操作的关键是六个过滤器,它们将被安装在镜头上。每一个过滤器都有涂层,只允许某种波长的光通过,并在两个地方建造:马萨诸塞州和法国的普罗旺斯。它们目前在与LSST相机相同的设施中,但还没有安装到位。

一旦它们安装就位,相机将经过最后的测试,然后被包装起来,开始运往地球南方的长途旅行,这将在专门包租的波音货运飞机上直飞到达目的地。安装完毕后,该团队预计它将在年拍摄第一张照片。

有人可能会问,为什么要花如此成本、造如此大的相机?这个相机是专门是为为期10年的时空遗产调查(LSST)天文研究项目而定制的,旨在提供一套PB的图像和数据产品。PB,英语:Petabytes,拍字节,计算机存储容量单位,1PB为个太字节(TB),即为2的50次方,即2^50个字节。

为什么需要如此大量的数据?这是因为解决关于宇宙及其中的物体的结构和演变的一些最紧迫问题的需要。这台相机最终将安装在智利维拉-C-鲁宾(VeraC.Rubin)天文台的西蒙尼巡天望远镜上,在那里它将负责观察夜空,目的是提供一个数据库,科学家们将对其进行研究,试图了解宇宙的一些最大谜团,鲁宾天文台的这个时空遗产调查(LSST)旨在探索下面四个主要的科学领域。

-探究暗能量和暗物质;

-盘点太阳系的情况;

-探索瞬变的光学天空;

-绘制银河系地图。

到目前为止,仅相机就花了七年时间来建造,目前计划在明年春末从旧金山外的SLAC国家加速器实验室出发,前往智利。预计第一批图像将在年出现。

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