Digital kameraoptik til Large Synoptic Survey Telescope giver LLNL klar til integration.
En big deal: den største linse til det største digitale kamera.
En linse, der måler 1,57 meter på tværs og menes at være den største optiske linse, der nogensinde er fremstillet, er nået frem til SLAC National Accelerator Laboratory, et stort skridt mod dets eventuelle destination i et digitalt kamera, der bruges af Large Synoptic Survey Telescope (LSST).
Den komplette kameralinsesamling, inklusive den store L1-linse sammen med en mindre ledsagende L2-linse, der måler 1,2 meter i diameter, blev designet af Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) og bygget over fem år af Ball Aerospace og underleverandør Arizona optiske systemer. En tredje linse, L3, 72 centimeter i diameter, leveres også til SLAC inden for en måned.
SLAC administrerer det overordnede design, fabrikation og endelige samling af LSSTs $ 3.200 megapixel digitale kamera på $ 168 millioner, som siges at være 90 procent færdigt og skal være færdigt i begyndelsen af 2021.
”Succesen med fabrikationen af denne unikke optiske samling er et bevis på LLNLs verdensledende ekspertise inden for stor optik, bygget på årtiers erfaring med opførelsen af verdens største og mest kraftfulde lasersystemer,” sagde Scot Olivier, der har været involveret i Lawrence Livermores LSST-projekt i mere end et årti.
Ifølge LSST Corporation er det digitale kamera i LSST det største digitalkamera, der nogensinde er konstrueret. Den endelige struktur måler 1,65 x 3 meter og vejer 2.800 kg. Det er et optisk kamera med stor blændeåbning, der er i stand til at se lys fra det nærmeste ultraviolette til næsten infrarøde.
Når de er samlet, vil L1- og L2-linserne sidde i en optisk struktur foran på kamerahuset. L3 danner indgangsvinduet til kameraets kryostat, der indeholder dets brændplan og tilhørende elektronik.
Præcise fokuseringskrav
Det CCD digitalt kamera optager billeder set af teleskopets vigtigste optiske system, selv a nyt tre-spejl designder kombinerer 8,4 meter primære, 3,4 meter sekundære og 5 meter tertiære spejle. Første lys på LSST forventes i 2020 med fuld drift, der starter i 2022.
Design af et digitalt kamera, der er i stand til at opfylde LSSTs ambitiøse billeddannelsesmål, har ført til, at LLNL tackler en række udfordringer, ifølge projektteamet. Det endelige detektorformat anvender en mosaik med 189 16-megapixel siliciumdetektorer arrangeret på 21 “flåder” for at give den samlede opløsning på 3,2 gigapixel.
Kameraet tager en eksponering på 15 sekunder hvert 20. sekund, hvor teleskopet bliver genudpeget og afgjort inden for fem sekunder, hvilket kræver en usædvanlig kort og stiv struktur. Dette indebærer igen et meget lille f-nummer sammen med meget præcis fokusering af kameraet.
LSST-dokumentation indikerer, at eksponeringer på 15 sekunder er et kompromis, der gør det muligt at få øje på både svage og bevægelige kilder. Længere eksponering ville reducere omkostningerne ved aflæsning af kameraet og omplacering af teleskop, hvilket muliggør dybere billeddannelse, men objekter i hurtig bevægelse og nær jorden ville bevæge sig betydeligt under en eksponering. Hvert sted på himlen skal afbildes med to på hinanden følgende 15 sekunders eksponeringer for at afvise kosmiske stråletreff på CCD'erne.
”Hver gang du foretager en aktivitet for første gang, vil der sandsynligvis være udfordringer, og produktionen af LSST L1-objektivet viste sig ikke at være anderledes,” kommenterede Justin Wolfe fra LLNL. ”Du arbejder med et stykke glas, der er mere end 5 meter i diameter og kun fire inches tykt. Enhver forkert håndtering, stød eller uheld kan resultere i beskadigelse af linsen. Objektivet er et håndværk, og vi er alle med rette stolte af det. ”
Indlægstid: 31. oktober 2019