美國數年前已著手為 LSST 大型綜合巡天望遠鏡研究一台安裝在其內的「世界最大」數碼相機,旨於拍攝整個南半球夜空中的恒星、星系等。整體尺寸相當於 SUV 運動型休旅車的相機機身仍在製作中,但美國能源部 SLAC 國家加速器實驗室(SLAC National Accelerator Laboratory)宣佈,研究人員成功研發出該相機的專用感光元件,並拍攝出世界首張 32 億像素單幅數碼照片。

這個感光元件具有 32 億像素,寬度超過 2 英尺的陣列由 189 個 1600 萬像素的 CCD 元件組成,每 9 個 CCD 元件組合進一個「筏」(可想像成一個格子),共 25 個「筏」排列成十字形,其中 21 個用作成像,而在四角的另外 4 個則帶特殊用途。每個 CCD 元件之間只有少於 5 根頭髮的距離,花費了長達 6 個月時間方完成所有組裝與調整,每個「筏」的造價高達 300 萬美元。

感光元件照片:

發言人表示,感光元件能拍攝 40 個滿月面積的天空,可發現比肉眼可見物暗 1 億倍的物體,這種能力等同於能發現 25 公里外的高爾夫球。為測試感光元件的拍攝能力,團隊選用了具豐富紋路、凸凹細節的西蘭花作主體,研究人員先把陣列放置在低溫恆溫器中冷卻至約 -65°C,然後把西蘭花放置於一個具內置燈光,及 150 微米針孔頂部的盒子中,以把圖像直接投射至感光元件焦平面進行拍攝。

如果要 1:1 顯示圖像,需要 378 個 4K 高畫質電視螢幕拼在一起才能完整展示

成品照如下:

組裝好的相機預計 2021 年中進行測試,而 LSST 望遠鏡建成後將放置於仍在建造中的智利 Vera C. Rubin 天文台,在 10 年時間中觀測宇宙。更詳細

感光元件陣列組裝縮時影片:

LSST 望遠鏡的世界最大相機簡介:

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Source:SLAC