Fotoğraf Haber
Dünyanın en büyük kamerası: 3,1 gigapiksel ile evrenin epik hızlandırılmış panosu!
“Uzay,” Douglas Adams’ın Otostopçunun Galaksi Rehberi’ne göre. “büyüktür. Gerçekten büyük. Ne kadar muazzam, muazzam, akıl almaz derecede büyük olduğuna inanamayacaksınız. Yani, kimyacıya giden yolun çok uzun olduğunu düşünebilirsiniz ama bu uzayın yanında devede kulak kalır.”
Aynı şeyin uzayın haritasını çıkarmak için üretilen kameralar için de geçerli olduğu ortaya çıktı. Tam kare kameranızın büyük olduğunu düşünebilirsiniz ama bu, ABD Enerji Bakanlığı’nın SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı tarafından kısa süre önce tamamlanan Uzay ve Zamanın Eski Araştırması (LSST) kamerasıyla kıyaslanamaz bile.
Bu kameranın küçük bir araba büyüklüğünde olduğunu görmüş olabilirsiniz, ancak bu onu olduğundan daha küçük gösteriyor. SLAC esasen fotoğrafçılıktan tanıyabileceğiniz tüm sayıları aldı, her birini çok çok daha büyük hale getirdi ve ardından karanlık madde ve karanlık enerjiyi anlamaya yardımcı olacağını umduğu birleştirilmiş bir zaman atlaması yaptı.
SLAC personeli fizikçi ve LSST Kamera Entegrasyonu ve Test Bilimcisi Andy Rasmussen’den biraz daha ayrıntı aldık.
LSST 3100 megapiksellik bir görüntüleme yüzeyine sahiptir. Bu yüzey, her biri 41 x 40mm 16.4MP CCD olan 189 ayrı sensörden oluşan bir dizidir. Bu sensörlerin her biri tüketici seviyesindeki orta formattan daha büyüktür ve birlikte düzenlendiğinde 634 mm’lik (24,9 inç) bir görüntüleme çemberi verir. Bu, evde oynayanlar için 0,068x’lik bir kırpma faktörü anlamına geliyor.
Tek tek piksellerin boyutu 10μm olup, her biri 24MP tam kare sensördeki piksellerin alanının neredeyse üç katı veya 26MP APS-C, 61MP tam kare veya 100MP 44 x 33 orta format modeldekilerin yedi katı büyüklüğündedir.
Bu geniş sensörü kullanmak için LSST, biri Guinness Dünya Rekorları tarafından “dünyanın şimdiye kadar üretilmiş en büyük yüksek performanslı optik lensi” olarak kabul edilen üç elemanlı bir lense sahiptir. Ön elemanın çapı 1,57 m (5,1 ft), diğer ikisi ise sadece 1,2 m (3,9 ft) ve 72 cm (2,4 ft) genişliğindedir. Bu düzeneğin arkasına, kameranın yalnızca belirli ışık dalga boylarını yakalamasını sağlayan altı adet 76 cm’lik (2,5 ft) filtreden biri yerleştirilebiliyor.
This camera is then mounted as part of a telescope with a 10m effective focal length, giving a 3.5 degree diagonal angle of view (around a 682mm equiv lens, in full-frame terms). Rasmussen puts this in context: “the outer diameter of the primary mirror is 8.4 meters. Divide the two, and this is why the system operates at f/1.2.”
Bu da f/0.08 eşdeğeri (ya da bu kadar küçük sayılar için ikinin karekökünün katlarını hatırlayamıyorsanız yaklaşık sekiz durak daha fazla ışık).
Her 16MP çipin ayrı amplifikatörlere giden on altı okuma kanalı vardır ve bunların her biri 500k px/sn’de okunur, yani iki saniye sürer. Tüm 3216 kanal aynı anda okunmaktadır. Karanlık akımı düşük tutmak için çipler -100°C (-148°F) sıcaklıkta tutulacaktır: Rasmussen, <0,01 elektron/piksel/saniye gibi bir rakam veriyor.
Ancak kamera sadece olağanüstü yüksek çözünürlüklü görüntüler yakalamak için kullanılmayacak. Bunun yerine zaman atlamalı bir dizi birleştirilmiş panoyu çekmek için kullanılacak.
Şili’deki Vera C. Rubin Gözlemevi’ne kurulacak olan kamera, Güney gökyüzünün yaklaşık 1000 bölümünün bir dizi 30 saniyelik pozunu (veya farklı dalga boyu bantları için gürültü sonuçlarına bağlı olarak 15 saniyelik poz çiftlerini) çekecektir. Her bölge altı kez fotoğraflanacak ve yaklaşık yedi gün boyunca bir sonraki bölgeye geçmeden önce 1000 bölgenin tamamı için aynı filtre kullanılacak.
Tüm bu süreç daha sonra on yıllık bir dönem boyunca yaklaşık 1000 kez tekrarlanarak, bilim insanlarının evrenin genişlemesini daha iyi anlamalarına ve bu süre zarfında meydana gelen süpernova patlamaları gibi olayların gözlemlenmesine olanak sağlayacak bir zaman atlaması oluşturulacak.
Rasmussen, Teledyne e2v tarafından üretilen sensörlerin “atmosferin şeffaflaşmaya başladığı 320nm civarından başlayarak” çok geniş bir ışık aralığına duyarlı olduğunu söylüyor: “ta ki silikonun şeffaflaştığı yakın kızılötesine kadar (1050nm),”
Yaklaşık 2014 yılında geliştirilen sensörler 100μm kalınlığındadır: kırmızı ışığa karşı gelişmiş hassasiyet ile daha derin ve daha derin pikseller kullandıkça ortaya çıkan yük yayılımı arasında bir denge vardır.
Herhangi bir pil ömrü rakamı verilmedi, ancak maliyetin 168 milyon dolar civarında olduğu bildirildi.
