Самая большая в мире цифровая камера практически готова для того, чтобы «оглянуться в прошлое»

Posted by admin on 1 декабря, 2021

В одном из залов Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC, который ранее использовался для проведения экспериментов в области физики элементарных частиц, группа инженеров завершает проверку и окончательную калибровку световых фильтров того, что можно назвать самой большой в мире цифровой камерой на сегодняшний день. Эта камера, о которой мы уже неоднократно рассказывали нашим читателям, имеет разрешение 3.2 гигапикселя (3.2 миллиарда пикселей), она будет установлена на телескопе LSST обсерватории Vera Rubin Observatory, расположенной на одной из горных вершин в Чили. Возможности этой камеры позволят проводить съемку всей площади южного полушария ночного неба за три дня, а полный обзор всего неба будет выполняться в среднем за одну неделю.

Снимки будут делаться каждые 15 секунд, а все собранные данные будут включены в один большой набор под названием Legacy Survey of Space and Time. Сбор данных этого набора будет производиться на протяжении 10 лет, и в состав этих данных войдут данные о местоположении, форме, спектральным характеристикам миллионов звезд и миллиардов галактик. Достаточно большая скорость съемки позволит астрономам «не спускать глаз» с астероидов, находящихся поблизости нашей планеты, глубже изучить и понять процессы эволюции Млечного Пути, выяснить нечто новое, связанное с природой темной материи и темной энергии, и, скорее всего, обнаружить космические явления абсолютно новых, еще неизвестных сегодня, типов.

Каждую ночь камера будет производить 15 терабайт данных о яркости, спектре, местоположении и форме объектов, попавших в ее поле зрения. Эти данные будут проходить через предварительную обработку, на их основе сразу же будет автоматически генерироваться около 10 миллионов уведомлений, самые важные из которых будут рассылаться по заданному списку. Отметим, что ученые-астрономы, астрофизики и космологи постоянно обмениваются подобными уведомлениями, отправляемыми вручную, при помощи которых они ставят в известность своих коллег о новых и интересных явлениях, обнаруженных в глубинах космического пространства.

Фронтенд камеры состоит из трех линз и одного из сменных светофильтров, которые направляют свет внутрь камеры и фокусируют его на плоскости, размером 3 на 1.65 метра. На этой плоскости размещены 189 CCD-матриц, упорядоченных в виде 21 группы из девяти матриц. Плоскости всех матриц выровнены та, что отклонение любой из них от общей плоскости не превышает 10 микрон. И все это вместе будет охлаждено до температуры в -100 градусов Цельсия для уменьшения теплового шума на получаемых изображениях.

Также у камеры LSST имеются шесть светофильтров, установленных на поворотной конструкции, позволяющей оперативно менять фильтры и адоптировать камеру к текущим условиям съемки. Фильтры позволяют камере вести съемку в шести различных диапазонах электромагнитного спектра от близкого инфракрасного до почти ультрафиолетового света.

После того, как камера LSST прибудет в Чили, она будет расположена между тремя зеркалами. Основное зеркало имеет диаметр 8.4 метра, а последнее — 5 метров. Между ними будет находиться промежуточное зеркало, диаметром 3.42 метра, которое, по имеющейся информации, является самым большим выпуклым зеркалом, изготовленным людьми за всю историю.

Отметим, что изначальный план строительства телескопа LSST состоял в том, что установка камеры должна была быть осуществлена еще в 2014 году. Но из-за череды задержек, последняя из которых связана с пандемией COVID-19, это мероприятие неоднократно откладывалось на более поздний срок. «Если бы не COVID-19, то мы получили бы камеру в Чили еще год назад» — рассказывает Стивен Кан, астрофизик и директор обсерватории, — «Но только сейчас это устройство уже очень близко к завершающему этапу его сборки и предварительной настройки».

Согласно откорректированному актуальному плану «первый свет» телескоп LSST должен увидеть в январе 2023 года. А на полную свою мощность это сооружение должно выйти к октябрю того же года. И будем надеяться, что новая камера позволит ученым найти ответы на некоторые из имеющихся у них неразрешенных фундаментальных вопросов.

[embedded content]