全球最大数位相机LSST即将完工,32亿像素可拍摄15英里外高尔夫球

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北加州的科学团队正在对全球最大的数位相机进行收尾工作。SLAC 国家加速器实验室的工程师在过去的七年中,一直在建造这台「空间和时间遗产调查」(LSST)相机。

这台相机有一辆小汽车那么大,重约三吨,这样的尺寸已经创造了世界纪录。

LSST在所有大口径光学望远镜(主镜直径8公尺级)中设计相当特别;其视野高达直径3.5度(9.6平方度)。相比较之下,在地球所见太阳和月球的视直径是0.5度(0.2平方度)。再加上LSST的巨大口径使它收集光线能力极强,光展量(Etendue)高达319 m²degree²。

该镜头的解析度为 32 亿像素,清晰度足以清晰拍摄到 15 英里外的高尔夫球。在建成之后它将成为智利山区薇拉·鲁宾(Vera C. Rubin)天文台新望远镜的核心,在未来十年它将绘制整个南部天空的地图。科学家预测,LSST 相机将帮助他们发现 170 亿颗新恒星,以及我们太阳系中的 600 万个新天体。

最近发射的詹姆斯韦伯望远镜对太空进行了深入而狭窄的观察,而 LSST 相机将获得更广阔的视野。一旦投入使用,它将每 15 秒拍摄 7 倍于满月宽度的天空,每晚创造出完整的天空全景。

全世界的科学家都对所有这些图像充满了幻想。LSST 相机的首席机械工程师 Travis Lange 说。 「当我们在快门关闭后 60 秒内看到新现象时,我们将能够向任何好奇的人传送即时讯息。」

一旦这个长达 10 年的计画完成,LSST 相机将建立整个南方天空的 3D 影像。史丹佛大学物理学教授 Risa Wechsler 说:「(它)将使我们能够在以前无法测量的时间尺度上看到事物。它使我们能够提出非常大的问题。宇宙是由什么构成的?暗物质和暗能量的本质是什么?」

SLAC 的科学家将在接下来的几个月中对相机进行最终测试。他们计画在 2023 年 5 月将其打包并放在一架包机的波音 747 上,飞往智利。然后它将被放在火车上到达 Cerro Pachón 山顶的天文台。

因为要考虑到望远镜稳定性、不良气候等不利因素;LSST的照相机每年要拍摄超过人员所能分析的超过20万张影像,相当于高达1.28Petabyte未经过压缩的资料量。针对望远镜产生的大量资料,有效的管理和高效率资料探勘预期是该计画的其中一个科技上的难题,所需经费也是一大难题。

2008年1月,电脑软体界的两位大富豪,查尔斯·西蒙尼和比尔·盖兹分别捐赠2000万美金和1000万美金给LSST计画。LSST计画至今仍寻求美国国家科学基金会能拨发将近4亿美金的赞助费。

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