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维拉-C-鲁宾天文台用世界上最大的 3200 万像素相机拍摄星空图像

世界上最大的 3,200 MP 摄像机在现已投入使用的 NSF-DOE Vera C. Rubin 天文台拍摄夜空。(图片来源:RubinObs/NOIRLab/SLAC/DOE/NSF/AURA/H. Stockebrand)
世界上最大的 3,200 MP 摄像机在现已投入使用的 NSF-DOE Vera C. Rubin 天文台拍摄夜空。(图片来源:RubinObs/NOIRLab/SLAC/DOE/NSF/AURA/H. Stockebrand)
安装在 8.4 米西蒙尼巡天望远镜上的世界上最大的 3,200 兆像素 LSST 相机已开始在智利运行,每张照片可拍摄 45 颗卫星的面积,每晚可生成 20 TB 的数据。
Launch Astronomy / Space Science Camera Renewable

美国国家科学基金会-能源部维拉-鲁宾天文台(NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory)已开始运行安装在西蒙尼巡天望远镜(Simonyi Survey Telescope)上的世界上最大的 3200 万像素 LSST CCD 相机,从智利的 Cerro Pachón 拍摄夜空图像。

该项目由美国国家科学基金会和美国能源部科学办公室资助,以曾致力于提出暗物质概念的美国天文学家维拉-C-鲁宾博士的名字命名。

汽车大小的 LSST 使用由 201 个 10 微米像素的 CCD 传感器组成的网格--189 个用于成像,其余用于控制--形成一个 64 厘米宽的焦平面,每次曝光两秒,可同时捕捉 45 个卫星的面积(10 平方度)。焦平面冷却到-100 °C(-148 °F),以减少 10 微米像素的背景噪声。

相机重 2,800 公斤(6,000 磅),安装在重(199,580 公斤)220 吨的西蒙尼巡天望远镜中。一个独特的 8.4 米反射镜通过两种不同的反射曲线将主镜和三级镜的功能结合在一起。光线在这面镜子和 3.4 米副镜之间反射,然后到达 LSST 摄像机。

整个望远镜可以在五秒钟内回转到下一个目标,这要归功于由电容器提供能量的线性电机,它可以回收能量使望远镜停止。

在传感器前方,光线通过三个镜头,大到 5.1 英尺(1.57 米),小到 27 英寸(0.69 米),然后到达六个尺寸为 75 厘米(30 英寸)的可更换滤光片,使相机能够对从紫外线到近红外(320 到 1,050 纳米)的光线进行成像。快门光圈的开启时间为 0.9 秒,精度为 1/1000 秒。

每幅 3200 万像素的图像需要 400 台 4K 显示器以 1 比 1 的比例显示,每晚鲁宾天文台将产生 20 TB 的成像数据。这些数据将通过光缆从智利传输到加利福尼亚州门洛帕克的 SLAC 国家加速器实验室、法国里昂的 CC-IN2P3 和英国的 Iris Network,进行数据处理后再发布。

安装在西蒙尼巡天望远镜中的 LSST 相机重达 2800 千克(6000 磅),使用 75 厘米(30 英寸)滤光片对夜空的紫外线到近红外光谱进行成像。(图片来源:SLAC 国家加速器实验室)
安装在西蒙尼巡天望远镜中的 LSST 相机重达 2800 千克(6000 磅),使用 75 厘米(30 英寸)滤光片对夜空的紫外线到近红外光谱进行成像。(图片来源:SLAC 国家加速器实验室)
3,200 万像素的 LSST 相机使用三个镜头将光线聚焦在由 201 个 4K x 4K CCD 传感器组成的成像平面上,每个传感器的像素为 10 微米,冷却温度为 -100 °C (-148 °F)。(图片来源:Vera C. Rubin 天文台)
3,200 万像素的 LSST 相机使用三个镜头将光线聚焦在由 201 个 4K x 4K CCD 传感器组成的成像平面上,每个传感器的像素为 10 微米,冷却温度为 -100 °C (-148 °F)。(图片来源:Vera C. Rubin 天文台)
LSST 相机使用大至 5.1 英尺(1.57 米)、小至 27 英寸(0.69 米)的镜头来拍摄夜空图像。目前还不清楚自拍时的最近对焦距离是多少。(图片来源:J. Ramseyer Orrell/SLAC 国家加速器实验室)
LSST 相机使用大至 5.1 英尺(1.57 米)、小至 27 英寸(0.69 米)的镜头来拍摄夜空图像。目前还不清楚自拍时的最近对焦距离是多少。(图片来源:J. Ramseyer Orrell/SLAC 国家加速器实验室)
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David Chien, 2025-06-24 (Update: 2025-06-24)