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未来的200万像素摄像头薇拉·鲁宾天文台拍摄创纪录的第一张照片

未来的LSST相机的完整焦平面超过2英尺宽,包含189个独立传感器,可产生3200万像素的图像。
未来的LSST相机的完整焦平面超过2英尺宽,包含189个独立传感器,可产生3200万像素的图像。
图片:©Jacqueline Orrell / SLAC国家加速器实验室)

未来的相机核心 维拉·鲁宾天文台 拍摄了第一张测试照片,为巨型数码相机拍摄的最大单张照片创造了新的世界纪录。

成像传感器阵列,包括维拉·鲁宾(SUV)尺寸的焦平面 数码相机在加利福尼亚州能源部(DOE)的SLAC国家加速器实验室的最新测试中,拍摄了3200兆像素的图像。 (“ SLAC”代表设施的原始名称“斯坦福线性加速器中心”。)

SLAC官员说,这些照片是有史以来最大的单张照片。—如此之大,以至于只显示其中一部全尺寸电视就需要378台4K超高清电视。分辨率是如此之好,以至于在15英里(25公里)之外都能看到高尔夫球。

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但是,最初的图像没有显示远处的高尔夫球。 SLAC团队正在建造维拉·鲁宾(Vera Rubin)的LSST(时空传统调查)相机,重点放在附近的物体上,包括Romanesco西兰花,其复杂的纹理表面使传感器能够撑开物体。

负责组装和测试LSST相机的SLAC科学家Aaron Roodman在一份声明中说:“拍摄这些图像是一项重大成就。” “有了严格的规格,我们真正突破了可能利用焦平面每平方毫米并最大限度地利用它进行科学处理的极限。” 

就像您的成像传感器 手机 相机,LSST相机的焦平面将物体发射或反射的光转换为电信号,从而生成数码照片。但是LSST相机的成像核心比任何消费电子产品都更大,更复杂且功能更强大。 

新测试的焦平面超过2英尺(0.6米)宽,并包含189个单独的传感器或电荷耦合器件(CCD)。 CCD及其相关的电子设备安装在21个单独的“筏”中,这些筏子高约2英尺,重约20磅。 (9公斤),每片造价高达300万美元。

这些木筏是在美国能源部位于纽约的布鲁克海文国家实验室建造的,然后运到SLAC。到2020年1月,SLAC团队完成了将21个装有传感器的筏,以及另外四个未用于成像的特种筏,放到焦平面网格中的指定位置,这一过程耗时约6个月,十分紧张。

筏被紧密地捆扎,以最大化焦平面的成像面积; SLAC官员说,相邻木筏上CCD的间距小于五根人类头发的宽度。而且,传感器很脆弱,如果彼此接触,很容易破裂。

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SLAC国家加速器实验室的工作人员使用LSST相机的完整焦平面拍摄了第一个3200兆像素的图像,“eye” of the Vera C. Rubin 天文台。它们是单次拍摄中最大的数字图像。拍摄的第一个对象是罗马涅西兰花,其质地非常细腻。

SLAC国家加速器实验室的工作人员使用LSST相机的完整焦平面拍摄了第一个3200兆像素的图像,“eye” of the Vera C. Rubin 天文台。它们是单次拍摄中最大的数字图像。拍摄的第一个对象是罗马涅西兰花,其质地非常细腻。  (图片来源:Greg Stewart / SLAC国家加速器实验室)

传感器集成团队成员SLAC机械工程师Hannah Pollek在同一份声明中说:“高风险和严格公差的结合使该项目非常具有挑战性。” “但是有了一支多才多艺的团队,我们几乎钉牢了它。”

新发布的图像是旨在审查焦平面的广泛,正在进行的测试的一部分,该焦平面尚未安装在LSST相机上。如果一切都按计划进行,那么集成步骤将在接下来的几个月内进行,此外还将添加相机的镜头和其他关键组件。 

SLAC官员说,该相机应该准备在明年年中进行最终测试。然后将其运送到智利的安第斯山脉, 建造维拉·鲁宾天文台的地方.

天文台,以前称为 大型天气观测望远镜,将使用其27.6英尺宽(8.4 m)的镜子和32亿像素的相机对宇宙进行10年的里程碑式研究—相机命名的时空传统调查。相机每隔几个晚上就会产生一次南部天空全景,积聚了一个天文宝库,其中将包含约200亿幅不同的图像 星系 .

“这些数据将改善我们对星系如何随着时间演变的知识,并使我们能够测试我们的星系模型。 暗物质暗能量 加州大学圣克鲁斯分校的LSST相机项目科学家Steven Ritz在同一份声明中说。 

“天文台将是广泛科学领域的绝佳场所 —从对太阳系的详细研究到对可见宇宙边缘的遥远物体的研究,”里兹说。

迈克·沃尔(Mike Wall)是《外出》(Out Central)一书的作者(大中央出版社,2018年;卡尔·泰特(Karl Tate)插图),这是一本关于寻找外星生命的书。在Twitter @michaeldwall上关注他。在Twitter @Spacedotcom或Facebook上关注我们。 

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