Оптиката на цифровите фотоапарати за голям телескоп за синоптично проучване оставя LLNL готов за интеграция.
Голяма сделка: най-големият обектив за най-големия цифров фотоапарат.
Пристигна обектив с размери 1,57 метра и считан за най-голямата високопроизводителна оптична леща, създавана някога Национална лаборатория за ускорители SLAC, основна стъпка към крайната си дестинация в цифров фотоапарат, използван от Големия телескоп за синоптично проучване (LSST).
Пълният обектив на обектива на камерата, включително големият обектив L1, заедно с по-малък придружаващ обектив L2 с диаметър 1,2 метра, е проектиран от Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор (LLNL) и построен в продължение на пет години от Ball Aerospace и подизпълнител Оптични системи в Аризона. Трета леща, L3, с диаметър 72 сантиметра, също ще бъде доставена на SLAC в рамките на един месец.
SLAC управлява цялостния дизайн, производството и окончателното сглобяване на 3200-мегапикселовата цифрова камера от 168 милиона долара на LSST, за която се твърди, че вече е завършена на 90 процента и трябва да бъде завършена до началото на 2021 година.
„Успехът в производството на този уникален оптичен монтаж е свидетелство за водещия световен опит на LLNL в областта на голямата оптика, изграден върху десетилетия опит в изграждането на най-големите и най-мощни лазерни системи в света“, каза Скот Оливие, който е бил участва в проекта LSST на Лорънс Ливърмор повече от десетилетие.
Според LSST Corporation цифровият фотоапарат в LSST е най-големият цифров фотоапарат, създаван някога. Крайната конструкция ще е с размери 1,65 х 3 метра и тежи 2800 кг. Това е широкообхватна оптична камера с голяма апертура, способна да гледа светлина от близкия ултравиолет до близката инфрачервена светлина.
Когато са сглобени, обективите L1 и L2 ще седят в оптична структура в предната част на корпуса на камерата; L3 ще формира входния прозорец на криостата на камерата, съдържащ нейната фокална равнина и свързана електроника.
Прецизни изисквания за фокусиране
The CCD цифров фотоапарат ще записва изображения, виждани от основната оптична система на телескопа, а нов дизайн с три огледалакомбиниращ 8,4-метрови първични, 3,4-метрови вторични и 5-метрови третични огледала. Първата светлина на LSST се очаква през 2020 г., като пълните операции започват през 2022 г.
Проектирането на цифров фотоапарат, способен да отговори на амбициозните цели на LSST за изображения, е накарало LLNL да се справи с редица предизвикателства, според екипа на проекта. Окончателният формат на детектора използва мозайка от 189 16-мегапикселови силициеви детектора, разположени на 21 „сала“, за да осигурят общата разделителна способност от 3,2 гигапиксела.
Камерата ще прави 15-секундна експозиция на всеки 20 секунди, като телескопът се пренасочва и утаява в рамките на пет секунди, което изисква изключително къса и твърда структура. Това от своя страна предполага много малък f-номер, заедно с много прецизно фокусиране на камерата.
Документацията на LSST показва, че 15-секундните експозиции са компромис, който позволява засичане както на слаби, така и на движещи се източници. По-дългите експозиции биха намалили режима на отчитане на камерата и препозициониране на телескопа, позволявайки по-дълбоки изображения, но бързо движещите се и близки до Земята обекти ще се движат значително по време на експозиция. Всяко петно на небето трябва да бъде изобразено с две последователни експозиции от 15 секунди, за да се отхвърлят космическите лъчи на CCD.
„Всеки път, когато предприемете дейност за първи път, непременно ще има предизвикателства и производството на обектива LSST L1 се оказа не по-различно“, коментира Джъстин Улф от LLNL. „Работите с парче стъкло с диаметър повече от пет фута и дебелина само четири инча. Всяко неправилно боравене, удар или инцидент може да доведе до повреда на обектива. Обективът е произведение на майсторството и всички ние с право се гордеем с него. "
Време за публикуване: 31 октомври 2019 г.