Quang học máy ảnh kỹ thuật số cho Kính thiên văn khảo sát khái quát lớn để LLNL sẵn sàng tích hợp.
Một vấn đề lớn: ống kính lớn nhất cho máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất.
Một ống kính có chiều ngang 1,57 mét và được cho là ống kính quang học hiệu suất cao lớn nhất từng được chế tạo đã ra mắt Phòng thí nghiệm máy gia tốc quốc gia SLAC, một bước quan trọng hướng tới đích cuối cùng của nó trong một máy ảnh kỹ thuật số được sử dụng bởi Kính thiên văn khảo sát khái quát lớn (LSST).
Cụm ống kính máy ảnh đầy đủ, bao gồm ống kính L1 lớn cùng với ống kính L2 đi kèm nhỏ hơn có đường kính 1,2 mét, được thiết kế bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) và được xây dựng hơn năm năm bởi Ball Aerospace và nhà thầu phụ Hệ thống quang học Arizona. Một ống kính thứ ba, L3, đường kính 72 cm, cũng sẽ được giao cho SLAC trong vòng một tháng.
SLAC đang quản lý thiết kế tổng thể, chế tạo và lắp ráp cuối cùng của máy ảnh kỹ thuật số 3.200 megapixel trị giá 168 triệu USD của LSST, hiện đã hoàn thành 90% và sẽ hoàn thành vào đầu năm 2021.
Scot Olivier, người đã từng tham gia vào dự án LSST của Lawrence Livermore trong hơn một thập kỷ.
Theo LSST Corporation, máy ảnh kỹ thuật số trong LSST là máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất từng được chế tạo. Cấu trúc cuối cùng sẽ có kích thước 1,65 x 3 mét và nặng 2,800 kg. Nó là một máy ảnh quang học trường rộng, khẩu độ lớn có khả năng quan sát ánh sáng từ tia cực tím gần đến tia hồng ngoại gần.
Khi được lắp ráp, ống kính L1 và L2 sẽ nằm trong một cấu trúc quang học ở phía trước thân máy; L3 sẽ tạo thành cửa sổ lối vào bộ điều nhiệt của máy ảnh, chứa mặt phẳng tiêu điểm và các thiết bị điện tử liên quan.
Yêu cầu lấy nét chính xác
Các Máy ảnh kỹ thuật số CCD sẽ ghi lại những hình ảnh mà hệ thống quang học chính của kính thiên văn nhìn thấy, bản thân nó là một thiết kế ba gương mới lạkết hợp gương soi chính 8,4 mét, phụ 3,4 mét và bậc ba 5 mét. Ánh sáng đầu tiên tại LSST được dự đoán vào năm 2020, với các hoạt động đầy đủ sẽ bắt đầu vào năm 2022.
Theo nhóm dự án, việc thiết kế một máy ảnh kỹ thuật số có khả năng đáp ứng các mục tiêu hình ảnh đầy tham vọng của LSST đã khiến LLNL phải giải quyết một số thách thức. Định dạng máy dò cuối cùng sử dụng khảm 189 máy dò silicon 16 megapixel được sắp xếp trên 21 “bè” để cung cấp tổng độ phân giải 3,2 gig megapixel.
Máy ảnh sẽ phơi sáng 15 giây sau mỗi 20 giây, với kính thiên văn được đặt lại và cố định trong vòng năm giây, yêu cầu cấu trúc đặc biệt ngắn và cứng. Điều này ám chỉ số f rất nhỏ, cùng với khả năng lấy nét rất chính xác của máy ảnh.
Tài liệu LSST chỉ ra rằng độ phơi sáng 15 giây là một thỏa hiệp để cho phép phát hiện cả nguồn mờ và nguồn chuyển động. Phơi sáng lâu hơn sẽ làm giảm chi phí đọc của máy ảnh và định vị lại kính thiên văn, cho phép chụp ảnh sâu hơn, nhưng các vật thể chuyển động nhanh và gần Trái đất sẽ di chuyển đáng kể trong khi phơi sáng. Mỗi điểm trên bầu trời sẽ được chụp ảnh với hai lần phơi sáng 15 giây liên tiếp, để loại bỏ các tia vũ trụ chiếu vào CCD.
Justin Wolfe của LLNL nhận xét: “Bất cứ khi nào bạn thực hiện một hoạt động lần đầu tiên, chắc chắn sẽ có những thách thức, và việc sản xuất ống kính LSST L1 được chứng minh là không có gì khác biệt,” Justin Wolfe của LLNL nhận xét. “Bạn đang làm việc với một mảnh kính có đường kính hơn 5 feet và chỉ dày 4 inch. Bất kỳ thao tác sai, va chạm hoặc tai nạn nào cũng có thể dẫn đến hỏng ống kính. Ống kính là một tác phẩm của sự khéo léo và tất cả chúng tôi đều tự hào về nó một cách xứng đáng ”.
Thời gian đăng: 31-10-2019