Milzu kamera izseko asteroīdus

Pirmais no četriem jaunajiem asteroīdu izsekošanas teleskopiem nākammēnes nonāks tiešsaistē Havaju salās, solot ātri noskenēt lielus debesu laukumus, pateicoties pasaulē lielākajai digitālajai kamerai.

Uzmanot: Pan-STARRS teleskopa prototips PS1 2008. gadā izmēģinājumu laikā koncentrējās uz Holmsu komētu. Detaļas ir aptuveni puse no tām, kas sagaidāmas, kad teleskops decembrī nonāks tiešsaistē.

Projekts, kas pazīstams kā Panorāmas izpētes teleskops un ātrās reaģēšanas sistēma (Pan-STARRS) , kuras mērķis ir trīs reizes mēnesī skenēt visas debesis, kas redzamas no Haleakala kalna virsotnes Maui salā, Havaju salās, meklējot asteroīdus un zemei ​​tuvus objektus (NEO), kuru diametrs ir līdz 300 metriem. Katra teleskopa centrā ir a 1,4 miljardu pikseļu digitālā kamera kas var asās detaļās nofotografēt plašus nakts debesu gabalus.

Pirmais teleskopa prototips, kas izmanto kameru, tiešsaistē nonāks decembrī. Šis teleskops skenēs naksnīgās debesis, meklējot asteroīdus un komētas, kas varētu apdraudēt Zemi. Pan-STARRS ir izstrādāts tā, lai tam būtu vismaz trīs reizes lielāka savākšanas jauda nekā pašreizējiem NEO teleskopiem.

Pan-STARRS kameras, no kurām katra sastāv no 40 centimetru kvadrātveida lādiņu savienotu ierīču (CCD), ievieš jaunas tehnoloģijas astronomijā izmantotajā optikā. Iespējams, visnovatoriskākais aspekts ir katras CCD šūnas spēja elektroniski pārvietot attēlu, lai novērstu atmosfēras izplūšanu un nodrošinātu skaidrāku astrofotogrāfiju, saka Barijs Bērks, MIT vecākais darbinieks. Linkolna laboratorija , kas padara kameras.

Atmosfēra ir attēla kvalitātes ierobežojums, taču šīm mikroshēmām ir īpaša iezīme, kas ļauj tām noņemt daļu no atmosfēras efektu radītā izplūšanas, saka Bērks. Tas ļauj pārvietot attēlu jebkurā virzienā mikroshēmā tādā veidā, kas atbilst zvaigžņu kustībai un novērš ievērojamu izplūšanas daļu.

Tehnoloģija, kas pazīstama kā ortogonālās pārsūtīšanas CCD (OTCCD), izmanto elektroniku, lai pielāgotu attēlu, nevis mehāniski noliektu kameras objektīvu vai spoguli, kas ir biežāk izmantots paņēmiens patērētāju kamerās ar optisko attēla stabilizāciju. Tā kā process ir elektronisks, tehnoloģiju var izplatīt katrā CCD masīva šūnā, ļaujot daudz precīzāk pielāgot lokalizētu atmosfēras turbulenci. Rezultāts ir attēls, kas ir asāks par to, ko varētu radīt uz zemes izvietota observatorija.

CCD kameras mozaīkas struktūra nodrošina arī uzticamāku sistēmu un lētākas ražošanas izmaksas, saka Burke. Mikroshēmu nevarēja izgatavot līdz tādam izmēram, tāpēc mēs esam spiesti sadalīt kameru flīzēs, viņš saka.

Katra Pan-STARRS kamera sastāv no astoņu reiz astoņu ierīču masīva, katrā no kurām ir astoņi reiz astoņi CCD šūnu masīvs. Katras šūnas izmēru (apmēram seši milimetri uz sāniem) nosaka saldais punkts: ja skaidas būtu daudz lielākas, defektu skaits uz tiem un līdz ar to kopējās to izgatavošanas izmaksas būtu pārāk lielas; ja tie būtu daudz mazāki, būtu daudz grūtāk sakārtot tos kameras fokusa plaknē.

Daudzas acis: Katra ortogonālās pārsūtīšanas CCD masīva sastāvdaļa sastāv no piecu centimetru ierīces, kas sastāv no 64 CCD mikroshēmām. Lielajā astoņu reiz astoņu masīvā ir tikai 60 ierīces, jo stūra elementi būtu pārāk tālu no fokusa plaknes centra, lai savāktu noderīgus datus.

Šāds dizains, visticamāk, būs nākotnes ceļš ļoti lielām fokusa plaknes kamerām, saka Donalds Figers, astronoms un kameras direktors. Ročesteras attēlveidošanas detektoru laboratorija (RIDL) , Ņujorkā.

Kameras fokusa plaknes izvietošana daudzos CCD un ortogonālās pārsūtīšanas tehnoloģijas izmantošana ļauj izvairīties no problēmas, kas bieži ietekmē lielākas CCD mikroshēmas, saka Figers. Šī problēma, ko sauc par ziedēšanu, rodas gaismas intensitātes kontrastu dēļ, kas nāk no zvaigžņu lauka. Ļoti spoža zvaigzne var radīt lielu elektrisko lādiņu konkrētā CCD mikroshēmas rindā un kolonnā, jo tās intensitāte pārspēj mikroshēmā attēloto debesu daļu. CCD piegādā savus datus pa pusvadītāju ķēžu rindām un kolonnām, tāpēc spēcīgs gaismas signāls var pārvarēt citus pikseļus tajā pašā rindā un kolonnā. Bet, izmantojot daudzus mikroshēmas, efektu var lokalizēt, un, pārvietojot attēlu, izmantojot ortogonālo pārsūtīšanu, var koriģēt maksimālās intensitāti.

Ortogonālās pārsūtīšanas iespēja ļauj tai sajaukt lādiņu pa segmentiem, saka Figers. Tas ļauj efektīvi iegūt skaidrāku attēlu. Citas kameras kaut ko tādu dara, bet tās dara, deformējot spoguli.

Pan-STARRS pieeja atšķiras no tās, ko izmanto lielos teleskopos citās observatorijās, piemēram, Kekas observatorijas divos 10 metru teleskopos Mauna Kea Havaju salās. Lielos teleskopos parasti tiek izmantota adaptīvā optika, lai koriģētu atmosfēras turbulenci, izmantojot spilgtu objektu, kas pazīstams kā dabiska vadzvaigzne, netālu no mērķa. Pielāgojot teleskopa attēlu, lai koriģētu vadošās zvaigznes attēlā konstatētās aberācijas, tiek iegūts daudz skaidrāks attēls, kas koriģēts ar atmosfēras turbulenci. Tomēr 99 procentos skatīšanās gadījumu dabiskā virzošā zvaigzne nav pieejama, tāpēc Keck 1 un Keck 2 izmanto lāzera vadzvaigzni, kas tiek izveidota, raidot nātrija viļņa garuma lāzera staru augšējā atmosfērā, lai ierosinātu plānu nātrija atomi tur. Tādējādi tiek izveidots atskaites punkts netālu no novērošanas mērķa, kas ir līdzīgs dabiskajai vadošajai zvaigznei.

Uz zemes izvietots teleskops, kas aprīkots ar adaptīvo optiku, var radīt attēlus ar izšķirtspēju, kas ir salīdzināma ar Habla teleskopa izšķirtspēju. Tomēr šī pieeja ir pārāk dārga mazākiem teleskopiem, piemēram, 1,8 metru Pan-STARRS tēmekļiem. Tomēr par zemākām izmaksām OTCCD veiktā attēla korekcija rada līdzīgas, ja ne tik labas kvalitātes attēlu.

paslēpties