SLAC preberá dodávku najväčšieho optického objektívu na svete

Optika digitálneho fotoaparátu pre ďalekohľad Large Synoptic Survey Telescope necháva LLNL pripravenú na integráciu.

lens

Veľký problém: najväčší objektív pre najväčší digitálny fotoaparát.

Objektív s priemerom 1,57 metra a považovaný za najväčší vysoko výkonný optický objektív, aký kedy bol vyrobený SLAC National Accelerator Laboratory, hlavný krok k cieľu v digitálnom fotoaparáte používanom pomocou ďalekohľadu Large Synoptic Survey Telescope (LSST),

Celú zostavu objektívu fotoaparátu, vrátane veľkého objektívu L1 a menšieho sprievodného objektívu L2 s priemerom 1,2 metra, navrhlo Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a postavená viac ako päť rokov Ball Aerospace a subdodávateľ Arizonské optické systémy, Do mesiaca bude do SLAC dodaný aj tretí objektív, L3, s priemerom 72 centimetrov.

SLAC riadi celkový dizajn, výrobu a finálnu montáž digitálneho fotoaparátu LSST s 3 200 megapixelmi, ktorý je v hodnote 168 miliónov dolárov. Tento produkt je údajne z 90 percent hotový a hotový má byť začiatkom roku 2021.

„Úspešnosť výroby tejto jedinečnej optickej zostavy je dôkazom popredných svetových odborných znalostí spoločnosti LLNL v oblasti veľkej optiky, postavených na desaťročných skúsenostiach s konštrukciou najväčších a najvýkonnejších laserových systémov na svete,“ uviedol Scot Olivier, ktorý bol zapojený do projektu LSST Lawrenca Livermora viac ako desať rokov.

Podľa spoločnosti LSST Corporation je digitálny fotoaparát v LSST najväčší digitálny fotoaparát, aký bol kedy vyrobený. Výsledná konštrukcia bude mať rozmery 1,65 x 3 metre a hmotnosť 2 800 kg. Jedná sa o optický snímač so širokou clonou a širokým poľom, ktorý je schopný sledovať svetlo z blízkeho ultrafialového žiarenia na blízke infračervené lúče.

Po zložení budú šošovky L1 a L2 sedieť v optickej štruktúre v prednej časti tela fotoaparátu; L3 vytvorí vstupné okno do kryostatu kamery, ktoré obsahuje jeho ohniskovú rovinu a súvisiacu elektroniku.

Presné požiadavky na zaostrenie

CCD digitálny fotoaparát bude zaznamenávať obrázky videné hlavným optickým systémom ďalekohľadu, a nový trojzrkadlový dizajnkombináciou 8,4-metrového primárneho, 3,4-metrového sekundárneho a 5-metrového terciárneho zrkadla. Prvé svetlo na LSST sa očakáva v roku 2020, s úplnou prevádzkou sa začne v roku 2022.

Dizajn digitálneho fotoaparátu schopného splniť ambiciózne ciele v oblasti zobrazovania LSST viedol podľa projektového tímu spoločnosť LLNL k riešeniu mnohých výziev. Konečný formát detektora využíva mozaiku 189 16-megapixelových detektorov kremíka usporiadaných na 21 „raftoch“, ktoré poskytujú celkové rozlíšenie 3,2 gigapixelov.

Fotoaparát urobí každých 20 sekúnd 15-sekundovú expozíciu, pričom teleskop sa nasmeruje a ustáli do piatich sekúnd, čo si vyžaduje mimoriadne krátku a tuhú štruktúru. To zase znamená veľmi malé clonové číslo spolu s veľmi presným zaostrením fotoaparátu.

Dokumentácia LSST naznačuje, že 15-sekundové expozície sú kompromisom, ktorý umožňuje spozorovať slabé aj pohyblivé zdroje. Dlhšia expozícia by znížila réžiu snímania z kamery a zmenu polohy ďalekohľadu, čo by umožnilo hlbšie snímanie, ale rýchlo sa pohybujúce objekty a objekty blízko Zeme by sa počas expozície významne pohybovali. Každé miesto na oblohe sa má zobraziť pomocou dvoch po sebe nasledujúcich 15 sekundových expozícií, aby sa vylúčili zásahy kozmického žiarenia na CCD.

„Zakaždým, keď podniknete činnosť prvýkrát, určite vás čakajú výzvy a výroba objektívu LSST L1 sa nelíšila,“ komentoval Justin Wolfe z LLNL. "Pracuješ s kusom skla s priemerom viac ako päť stôp a hrubým iba štyri palce." Akákoľvek nesprávna manipulácia, šok alebo nehoda môžu mať za následok poškodenie objektívu. Objektív je dielom remeselnej práce a sme na neho všetci právom hrdí. “


Čas zverejnenia: 31. októbra 2019