Astronomija

Kodėl „Vera C. Rubin“ observatorijos „LSST“ kamera buvo išbandyta naudojant brokolį ir skylutę?

Kodėl „Vera C. Rubin“ observatorijos „LSST“ kamera buvo išbandyta naudojant brokolį ir skylutę?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

SLAC Nacionalinės greitintuvo laboratorijos vaizdo įraše „Vera C. Rubin“ observatorijos „LSST Camera“ (atsargiai! Erzinančiai garsi muzika, prieš grojant mažesnis garsumas) rodomi „Romanesco“ brokoliai (kurie, mano manymu, buvo 3D atspausdinti matematiniai to pavadinimo paviršiai, kol patikrinau ir sužinojau) kad tai yra tikrosios daržovės pavadinimas, t Brassica oleracea) kaip kiaurymės kameros objektas, projektuojantis savo vaizdą į stulbinamai didelį CCD matricą.

Tikriausiai yra keletas kiaurymės, o ne gerai ištaisyto projekcinio lęšio naudojimo privalumų. Ar galima pasakyti, kokie jie yra?

Ar taip pat galima išsamiau paaiškinti fotoaparato objekto pasirinkimą?

Taip pat žiūrėkite:

  • slac.stanford.edu Didžiausių pasaulyje skaitmeninių fotoaparatų jutikliai SLAC fotografuoja pirmuosius 3 200 megapikselių vaizdus
  • BBC: Vera Rubin: milžiniška super teleskopo kamera šnipinėja brokolius
  • Kas dabar yra LSST? Kur baigiasi LSST ir prasideda Vera C. Rubin observatorija?

Atsargiai! erzinančiai garsi muzika, mažesnis garsas prieš grojant:

https://youtu.be/qc_iscV1uA0


Iš pirmojo jūsų susieto straipsnio:

Pirmasis 3200 megapikselių įvairių daiktų, įskaitant „Romanesco“ galvą - brokolių rūšį, kuri buvo pasirinkta dėl labai detalios paviršiaus struktūros, fotografavimas buvo vienas iš šių bandymų. Norėdami tai padaryti be visiškai surinktos kameros, SLAC komanda panaudojo 150 mikronų kiaurymę vaizdams projektuoti į židinio plokštumą.

Tai reiškia:

  • kiaurymės naudojimo pranašumas yra tai, kad ji leidžia išbandyti jutiklius nereikalaujant surinkti visos kameros.
  • „Romanesco“ buvo pasirinktas išbandyti jutiklių gebėjimą vaizduoti detalios struktūros objektą.

Didžiausia pasaulyje fotoaparatas nufotografavo pirmuosius 3200 megapikselių vaizdus SLAC

Didžiausia pasaulyje skaitmeninė kamera gali padaryti 3,2 milijardo pikselių nuotraukų, tai yra didžiausios vieno kadro nuotraukos, padarytos. Planuojama, kad ši kamera bus perkelta į Vera C. Rubin observatoriją, skirtą pietų dangui apžiūrėti atliekant erdvės ir laiko tyrimą (LSST).

Ši kamera padės astronomams grįžti į visatą ir suprasti, kaip vystosi galaktikos, ir atsakys į klausimus, kaip tamsioji materija susilieja su tikrove. Ši kamera taip pat padės mokslininkams stebėti tamsią visatos šviesą, kuri, tikiuosi, galėtų padėti pamatyti tolimą Visatos istoriją.

Tačiau prieš tai panaudodami kosmoso stebėjimui, mokslininkai fotoaparatą pirmiausia panaudojo daržovėms, kurias pirmiausia nufotografavo iš pirmųjų 3200 megapikselių nuotraukų. Stanfordo universiteto SLAC laboratorijos mokslininkai turėjo sukonstruoti didesnę kamerą nei įprasta išmaniojo telefono kamera, kad pagamintų itin aukštos raiškos nuotraukas.


2 atsakymai 2

Jūs išmetėte „lpCreateParams“ į ilgą, o tai išmetė 32 geriausius rodyklės bitus. Apie tai turėjote pagalvoti, kai pakeitėte GWL_USERDATA į GWLP_USERDATA. Todėl ir pakeitėme pavadinimą. Norėdami priversti jus peržiūrėti visus paveiktus kodus ir atlikti atitinkamus pakeitimus, kad palaikytumėte 64 bitų operacijas. (Tai taip pat turėjote pastebėti derinant. "Hm, tai teisinga, išskyrus tai, kad 32 geriausi bitai buvo nustatyti į nulį. Įdomu.")


Gigantiškas fotoaparatas užfiksuoja pirmąsias 3200 megapikselių skaitmenines nuotraukas

SLAC nacionalinės greitintuvo laboratorijos mokslininkai sukūrė pirmąsias pasaulyje 3 200 megapikselių skaitmenines nuotraukas. Vaizdai buvo nufotografuoti per dideliu skaitmeniniu fotoaparatu, skirtu Vera C. Rubin observatorijai Čilėje, tai yra ankstyvas šio įrenginio didžiulio potencialo demonstravimas.

Nuotrauką, kurioje yra 3,2 milijardo taškų, sunku įsivaizduoti. Pagal SLAC pranešimą spaudai jums reikės 378 4K ypač didelės raiškos televizorių, kad būtų rodoma visa raiška.

Oho. Dabar įsivaizduokite šią jėgą, taikomą astronomijai. Džiugu, kad būtent toks yra planas, nes visureigio dydžio kamera, naudojama šiems vaizdams gaminti, ilgainiui bus įrengta ir Čilėje esančioje Vera C. Rubin observatorijoje, kuri taip pat yra statoma.

Kai „Rubin“ pradės veikti (tikiuosi, per ateinančius metus ar dvejus), 3200 megapikselių skaitmeninė kamera arba, glaustiau, pirmoji pasaulyje 3,2 gigapikselių kamera, užfiksuos visą pietinio dangaus panoraminį vaizdą, kurį jis atliks kartą per kelias dienas 10 metų. Šis projektas, žinomas kaip „Legacy Survey of Space and Time“, stebės milijardų žvaigždžių ir galaktikų judėjimą kurdamas didžiausią pasaulyje astronominį filmą. Ši naujos kartos observatorija pasirengusi atskleisti naują visatos, tamsiosios materijos ir tamsiosios energijos formavimosi šviesą.


Didžiausia pasaulyje skaitmeninė kamera užfiksuos 20 milijardų galaktikų. Bet pirmiausia - brokoliai.

Štai 3 200 megapikselių „Romanesco“ vadovas.

  • Nauja pasaulio rekordų observatorijos kamera padarė pirmuosius 3200 megapikselių vaizdus. padeda mokslininkams studijuoti astrofiziką, kosmologiją ir kt.
  • Ši kamera prabangiai detaliai užfiksuos 20 milijardų galaktikų.

Išmaniųjų telefonų kameros, esančios netoli 20 megapikselių, tyrimų observatorijoms atėjo laikas sustiprinti savo žaidimą ir panašiai kaip planuojamos „Vera C. Rubin“ observatorijos kameros šerdis, kuri ką tik padarė pirmus 3200 megapikselių vaizdus.

& # 128248 Jums patinka „badass“ programėlės. Kaip ir mes. Pažaiskime kartu su jais.

Vera priklausys JAV energetikos departamentui ir rsquos Stanfordo tiesinio greitintuvo centrui, kuris dabar vadinamas tiesiog SLAC nacionaline greitintuvo laboratorija. Fotoaparato blokas bus oficialiai pavadintas & ldquoLegacy Survey of Space and Time (LSST) Camera, & rdquo. Jis padarė pirmuosius bandymus su stebinančia, bet gražia tema: į fraktalą panašiu „Romanesco“ brokoliu. Tai aukščiau.

Nuotraukos yra didžiausios kada nors padarytos vieno kadro nuotraukos, teigė SLAC pareigūnai ir mdashso didelis, kad norint parodyti tik vieną iš jų pilno dydžio, reikės 378 4K ypač didelės raiškos televizorių, & rdquo Erdvė ataskaitos. Rezoliucija yra tokia gera, kad golfo kamuolys būtų matomas už 25 mylių (25 mylių) atstumo. & rdquo

Ši skiriamoji geba pasiekiama išklojant daugybę nepaprastai galingų jutiklių, kurie fiksuoja šviesą ir tamsą, kaip ir bet kuris įprastas vartotojui skirtas skaitmeninis fotoaparatas. Jų visų surinkimas ir išbandymas tam tikra prasme yra fotografavimas ir, pavyzdžiui, nuotraukų, kurios sudaro „Instagram“ panoramas, fotografavimas.

Užuot perkėlę vieną fotoaparatą, į vieną vientisą vienetą surenkate daugiau nei 20 plafonų ir plaustų, kainuojančių po 3 milijonus dolerių. Rezultatai yra beprecedentiškai didelė & ldquofocal plokštuma ir visas paviršius, galintis užfiksuoti vaizdą vienu paspaudimu ir dviejų pėdų pločio masyvas, kuris papildys pakankamai galingą teleskopą, kad apšviestų net itin blankius objektus erdvėje. Šviesa įleidžiama pro angą, šiuo atveju - skylę į apšviestą „Romanesco“ brokolių galvą.


Žiedinių kopūstų nuotrauka yra didžiausia kada nors padaryta nuotrauka, kuri gali padėti mums atskleisti visatos paslaptis

Didžiausia pasaulyje žiedinio kopūsto nuotrauka gali padėti žmonijai atskleisti giliausias visatos paslaptis.

Romanikos vaizdas yra didžiausias kada nors padarytas vaizdas, sudarytas iš 3,2 milijardo taškų. Jis yra toks didelis, kad norint jį rodyti visu dydžiu, reikės 378 4K televizoriaus ekranų, o jo raiška yra tokia didelė, kad golfo kamuolys būtų matomas už 15 mylių.

Židinio plokštuma, veikianti kaip telefono fotoaparato jutiklis, fiksuojanti šviesą ir paverčianti ją elektriniais signalais, pasižymi ne tik aukšta kokybe. Pikseliai taip pat yra neįtikėtinai maži 10 mikronų pločio ir gali užfiksuoti 100 milijonų kartų tamsesnius objektus, nei matomi Paukščių Taku.

Kol kas daržovių fotografavimui kartu su kitais tiriamaisiais buvo pasirinkta ta didžiulė jėga. Bet galiausiai jis bus naudojamas žvelgiant giliai į Visatą, kuriant „didžiausią visų laikų astronominį filmą“ ir padedant atskleisti tokias paslaptis kaip tamsioji materija ir tamsioji energija.

Vaizdus nufotografavę jutikliai bus integruoti į didžiausią kada nors pagamintą skaitmeninį fotoaparatą, kuris savo ruožtu bus įrengtas Čilės „Vera C Rubin“ observatorijos centre.

Vienas ten sukurs viso pietinio dangaus panoraminius vaizdus. Kas kelias naktis 10 metų laikotarpiui bus pateikta išsami viso dangaus panorama.

Šie vaizdai bus sudedami Rubino observatorijos palikimo erdvės ir laiko tyrime (LSST), kuris taps daugiau galaktikų, nei Žemėje yra žmonių, bei įvairių astrofizinių objektų judesių judėjimo erdvėje katalogu. .

Kosmologai galės naudoti tą išsamią informaciją, kad geriau suprastų tuos objektus nei bet kada anksčiau - naudojant tą pačią technologiją, kuri padarė naują žiedinių kopūstų nuotrauką.

Daržovių vaizdas buvo padarytas norint išbandyti židinio plokštumą, kuri buvo pastatyta sausio mėnesį. Tyrėjai teigė, kad tai buvo „didžiulis etapas“, nes jutiklis taps „pajėgiąja jautriąja observatorijos akimi“.

"Šis pasiekimas yra vienas reikšmingiausių iš viso Rubino observatorijos projekto", - sakė observatorijos direktorius Stevenas Kahnas. „LSST kameros židinio plokštumos užbaigimas ir sėkmingi bandymai yra didžiulė kameros komandos pergalė, kuri leis Rubino observatorijai pristatyti naujos kartos astronomijos mokslą.“

Sukūrę židinio plokštumos pjūklų inžinierius, 25 plaustus siaurose vietose įdėkite į tinklelį, kuris sudarys jutiklį ir kurį galima pamatyti vaizduose. Tarpai tarp jutiklių yra tik penki žmogaus plaukai, o plaustai gali susilaužti, jei jie liečiasi - tai gali būti pražūtinga, nes kiekvienas plaustas gali kainuoti iki 3 mln. USD (2,3 mln. Svarų).

Norint išbandyti technologiją, židinio plokštumą reikėjo įdėti į kriostatą, kad jį būtų galima atvėsinti iki -100C temperatūros, reikalingos jo veikimui. Kadangi kamera nėra visiškai surinkta, komanda turėjo padaryti mažą skylę, kad vaizdai būtų suprojektuoti ant jutiklio.

Jie pasirinko fotografuoti objektus, įskaitant romanetę, graviūrą ir pačią komandą - daržovė buvo pasirinkta dėl smulkių jos struktūros detalių. Visus tuos vaizdus galima peržiūrėti jutiklį sukūrusios Stanfordo laboratorijos SLAC svetainėje.

„Šių vaizdų darymas yra didelis pasiekimas“, - pareiškime teigė SLAC narys Aaronas Roodmanas, mokslininkas, atsakingas už „LSST“ kameros surinkimą ir bandymus. „Atsižvelgdami į griežtas specifikacijas, mes iš tikrųjų peržengėme galimybių ribas, kad galėtume pasinaudoti kiekvienu židinio plokštumos kvadratiniu milimetru ir maksimaliai išnaudoti mokslą, kurį galime su juo padaryti“.


Didžiausių pasaulyje skaitmeninių fotoaparatų jutikliai SLAC fotografuoja pirmuosius 3200 megapikselių vaizdus

SLAC ekipažai padarė pirmuosius 3200 megapikselių vaizdus su visa LSST kameros židinio plokštuma, būsima Vera C. Rubin observatorijos „akimi“. Jie yra didžiausi skaitmeniniai vaizdai, padaryti kada nors vienu kadru. Vienas iš pirmųjų nufotografuotų objektų buvo romanas, pasirinktas dėl labai detalios tekstūros. Autorius: Gregas Stewartas / SLAC nacionalinė greitintuvo laboratorija

Energetikos departamento SLAC nacionalinės greitintuvo laboratorijos ekipažai padarė pirmąsias 3200 megapikselių skaitmenines nuotraukas - didžiausias, padarytas vienu kadru - su nepaprastu vaizdo jutiklių rinkiniu, kuris taps būsimos „Vera C“ kameros širdimi ir siela. Rubino observatorija.

Vaizdai yra tokie dideli, kad prireiktų 378 4K ypač didelės raiškos televizoriaus ekranų, kad vienas iš jų būtų rodomas visu dydžiu, o jų skiriamoji geba yra tokia didelė, kad maždaug už 15 mylių galėjai pamatyti golfo kamuoliuką. Šios ir kitos savybės netrukus paskatins precedento neturinčius astrofizinius tyrimus.

Tada jutiklių matrica bus integruota į didžiausią pasaulyje skaitmeninę kamerą, šiuo metu statomą SLAC. Įdiegus Rubino observatorijoje Čilėje, fotoaparatas gamins viso Pietų dangaus panoraminius vaizdus - vieną panoramą kas kelias naktis 10 metų. Jo duomenys bus įtraukti į Rubino observatorijos palikimo erdvės ir laiko tyrimą (LSST) - daugiau galaktikų, nei Žemėje yra gyvų žmonių, ir daugybės astrofizinių objektų judesių katalogą. Naudodama „LSST“ kamerą, observatorija sukurs didžiausią visų laikų astronominį filmą ir nušvies kai kurias didžiausias visatos paslaptis, įskaitant tamsiąją materiją ir tamsiąją energiją.

Pirmieji su davikliais padaryti vaizdai buvo kameros židinio plokštumos bandymas, kurio surinkimas buvo baigtas SLAC sausio mėnesį.

„Tai mums didžiulis etapas“, - sakė Vincentas Riotas, „LSST Camera“ projektų vadovas iš DOE Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos. "Židinio plokštuma gamins vaizdus LSST, taigi tai yra pajėgi ir jautri Rubino observatorijos akis."

Observatorijos direktorius SLAC'as Stevenas Kahnas sakė: "Šis pasiekimas yra vienas reikšmingiausių iš viso Rubino observatorijos projekto. LSST kameros židinio plokštumos užbaigimas ir sėkmingi bandymai yra didžiulė kameros komandos pergalė, kuri leis Rubinui Observatorija pristatys naujos kartos astronomijos mokslą “.

Visa būsimos „LSST“ kameros židinio plokštuma yra daugiau nei 2 pėdų pločio ir joje yra 189 atskiri jutikliai, kurie gamins 3200 megapikselių vaizdus. Autorius: Jacqueline Orrell / SLAC Nacionalinė greitintuvo laboratorija

Technologinis geriausio mokslo stebuklas

Tam tikra prasme židinio plokštuma yra panaši į skaitmeninio vartotojo fotoaparato jutiklį arba mobiliajame telefone esančią kamerą: ji fiksuoja objekto skleidžiamą ar jo atspindimą šviesą ir paverčia ją elektriniais signalais, kurie naudojami skaitmeniniam vaizdui gaminti. . Tačiau „LSST“ fotoaparato židinio plokštuma yra daug tobulesnė. Tiesą sakant, joje yra 189 atskiri jutikliai arba įkrovos sujungimo įtaisai (CCD), kurie kiekvienas pateikia į stalą 16 megapikselių - maždaug tiek pat, kiek daugumos šiuolaikinių skaitmeninių fotoaparatų vaizdo jutikliai.

Devynių CCD ir juos palaikančios elektronikos rinkiniai buvo surinkti į kvadratinius vienetus, vadinamus „mokslo plaustais“, DOE Brookhaveno nacionalinėje laboratorijoje ir išsiųsti į SLAC. Ten kamerų komanda įstojo 21 iš jų ir dar keturis specialius plaustus, nenaudojamus vaizdams, į tinklelį, kuris juos laiko.

Židinio plokštuma turi keletą nepaprastų savybių. Jame yra ne tik milžiniški 3,2 milijardo taškų, bet ir labai maži - apie 10 mikronų pločio - pikseliai, o pati židinio plokštuma yra ypač plokščia, kintanti ne daugiau kaip dešimtadaliu žmogaus plaukų pločio. Tai leidžia fotoaparatui gaminti ryškius vaizdus labai didele raiška. Daugiau nei 2 pėdų pločio židinio plokštuma yra milžiniška, palyginti su viso kadro vartotojų fotoaparato 1,4 colio pločio vaizdo jutikliu ir pakankamai didelė, kad užfiksuotų maždaug 40 pilnaties dangaus dalių. Galiausiai, visas teleskopas yra suprojektuotas taip, kad vaizdo jutikliai sugebėtų 100 milijonų kartų aptemdyti objektus, nei matomi plika akimi - jautrumas leistų pamatyti žvakę iš tūkstančių mylių.

„Šios specifikacijos tiesiog stulbinančios“, - sakė Stevenas Ritzas, Kalifornijos universiteto Santa Kruso LSST kameros projekto mokslininkas. "Šios unikalios savybės leis įgyvendinti ambicingą Rubino observatorijos mokslo programą".

Per 10 metų kamera surinks maždaug 20 milijardų galaktikų vaizdus. „Šie duomenys pagerins mūsų žinias apie galaktikų raidą bėgant laikui ir leis mums giliau ir tiksliau nei bet kada išbandyti tamsiosios materijos ir tamsiosios energijos modelius“, - sakė Ritzas. "Observatorija bus nuostabi priemonė įvairiausiems mokslams - pradedant išsamiais mūsų Saulės sistemos tyrimais ir baigiant tolimų objektų link matomos visatos krašto".

Pirmųjų 3200 megapikselių vaizdų darymas buvo svarbus pirmasis židinio plokštumos bandymas. Norėdami tai padaryti be visiškai surinktos kameros, SLAC komanda panaudojo 150 mikronų kiaurymę vaizdams projektuoti į židinio plokštumą. Kairėje: kiauryminio projektoriaus, kuris projektuoja Romanesco detalios tekstūros vaizdus, ​​židinio plokštumoje, schema. Dešinėje: SLAC Yousuke'as Utsumi ir Aaronas Roodmanas, nufilmavę pirmuosius vaizdus į židinio plokštumą, nuima skylių projektorių iš kriostato mazgo. Autorius: Gregas Stewartas / Jacqueline Orrellas / SLAC nacionalinė greitintuvo laboratorija

Aukštų statymų surinkimo procesas

Židinio plokštumos pabaiga šių metų pradžioje baigė šešis nervus draskančius mėnesius SLAC įgulai, įkišusiai 25 plaustus į savo siaurus grotelių lizdus. Kad vaizdavimo sritis būtų kuo didesnė, tarp jutiklių tarp kaimyninių plaustų yra mažiau nei penki žmogaus plaukai. Kadangi vaizdo jutikliai lengvai susilieja, jei jie liečiasi, tai labai apsunkino visą operaciją.

Plaustai taip pat brangiai kainuoja - iki 3 milijonų dolerių už vienetą.

SLAC mechanikos inžinierė Hannah Pollek, dirbusi priekinėje jutiklių integravimo linijoje, sakė: "Didelių statymų ir griežtų tolerancijų derinys padarė šį projektą labai sudėtingu. Tačiau su įvairiapusiška komanda mes jį beveik prikaustėme".

Komandos nariai metus laiko ruošėsi plausto įrengimui įrengdami daugybę „praktinių“ plaustų, kurie nepateko į galutinį židinio plokštumą. Tai leido jiems patobulinti kiekvieno 2 pėdų aukščio, 20 svarų plaustų tempimo į tinklą procedūrą, naudojant specialų portfelį, kurį sukūrė SLAC Travis Lange, pagrindinis plausto įrengimo mechanikos inžinierius.

SLAC LSST fotoaparatų integravimo ir testavimo komandos vadovas Timas Bondas sakė: "Vienintelis fotoaparato komponentų dydis yra įspūdingas, taip pat ir prie jų dirbančių komandų dydis. Užbaigti reikėjo gerai choreografuotos komandos. židinio plokštumos asamblėja ir absoliučiai visi prie jos dirbę susidūrė su iššūkiu “.

Pirmų 3200 megapikselių vaizdų darymas

Židinio plokštuma buvo padėta kriostato viduje, kur jutikliai atvėsinami iki neigiamos 150 laipsnių pagal Celsijų temperatūros. Keletą mėnesių po koronaviruso pandemijos neturėjimo laboratorijoje, kamerų komanda gegužę atnaujino savo darbą, turėdama ribotus pajėgumus ir laikydamasi griežtų socialinių distancijų reikalavimų. Dabar atliekami išsamūs bandymai, siekiant įsitikinti, kad židinio plokštuma atitinka techninius reikalavimus, reikalingus Rubino observatorijos mokslo programai paremti.

Pirmasis 3200 megapikselių įvairių objektų, įskaitant Romanesco, kuris buvo pasirinktas dėl labai detalios paviršiaus struktūros, atvaizdai buvo vienas iš šių bandymų. Norėdami tai padaryti be visiškai surinktos kameros, SLAC komanda panaudojo 150 mikronų kiaurymę vaizdams projektuoti į židinio plokštumą. Šiose nuotraukose, kurias galima apžiūrėti visa raiška internete (nuorodos leidimo apačioje), rodomos nepaprastos detalės, kurias užfiksavo vaizdo jutikliai.

„Šių vaizdų darymas yra didelis pasiekimas“, - teigė mokslininkas, SLAC narys Aaronas Roodmanas, atsakingas už „LSST“ kameros surinkimą ir bandymus. "Atsižvelgdami į griežtas specifikacijas, mes iš tikrųjų peržengėme galimybių ribas, kad galėtume išnaudoti kiekvieną židinio plokštumos kvadratinį milimetrą ir maksimaliai išnaudoti mokslą, kurį galime su juo padaryti".

Kameros komanda namų ruože

Komandai baigiant fotoaparato surinkimą laukia sudėtingesnis darbas.

Per ateinančius kelis mėnesius jie įdės kriostatą su židinio plokštuma į fotoaparato korpusą ir pridės fotoaparato objektyvus, įskaitant didžiausią pasaulyje optinį objektyvą, langinę ir filtrų mainų sistemą, skirtą naktinio dangaus tyrimams atlikti skirtingomis spalvomis. Iki 2021 m. Vidurio visureigio dydžio fotoaparatas bus paruoštas paskutiniams bandymams, prieš pradedant kelionę į Čilę.

„Netrukus užbaigti fotoaparatą yra labai įdomu, ir mes didžiuojamės galėdami atlikti tokį pagrindinį vaidmenį kuriant šį pagrindinį Rubino observatorijos komponentą“, - sakė JoACnne Hewett, SLAC vyriausioji mokslinių tyrimų pareigūnė ir pagrindinės fizikos laboratorijos direktorė. "Tai yra svarbus etapas, priartinantis mus prie svarbių visatos klausimų tyrinėjimo būdų, kurių dar negalėjome pasiekti."


Klimato kaitos problema

Pirmoji aptarta egzistencinė krizė buvo, kaip spėjote, klimato kaita. Žurnalistas ir dabar atsidavęs aktyvistas Billas McKibbenas, kuris pirmą kartą pradėjo dokumentuoti klimato krizę dar aštuntajame dešimtmetyje, mums pasakė apie žmonijos nesugebėjimą atlikti maršalo veiksmų, net turint vis daugiau mokslinių įrodymų. Jis kalbėjo apie didžiules, gerai finansuojamas dezinformacijos pastangas, kurias sumokėjo iškastinio kuro pramonė, kad šie veiksmai nebūtų vykdomi, nes tai pakenktų jų dugnui.

Toliau viena geriausių Amerikos grožinės literatūros rašytojų Elizabeth Kolbert pateikė blaivų portretą apie pastangas, kuriomis bandoma kovoti su klimato kaita pasitelkus technologinius pataisymus. Remdamasi savo nuostabia nauja knyga, ji nagrinėjo kontrolės problemą kalbant apie žmones ir aplinką. Ji pasakojo apie tai, kaip dažnai mes patiriame bėdų, kai bandome kontroliuoti tokius dalykus kaip upės ar gyvūnų populiacijos, kad sužinotume, jog šios pastangos suklysta dėl nenumatytų pasekmių. Tam reikia naujų valdymo sluoksnių, kurie savo ruožtu eina tuo pačiu keliu.

Kreditas: Jo-Anne McArthur per „Unsplash“

Pokalbio pabaigoje ji daugiausia dėmesio skyrė bandymams kovoti su klimato kaita atliekant naujas aplinkosaugos kontrolės rūšis, o potekstė yra ta, kad greičiausiai pateksime į tą patį nenumatytų pasekmių ir bandymų atitaisyti žalą ciklą. Klausimų ir atsakymų laikotarpiu po jos pokalbio Kolbertas neabejotinai nebuvo pozityvus ateities atžvilgiu. Kadangi ji taip giliai išnagrinėjo galimybes naudoti technologijas, kad išvengtume klimato krizės, ji abejojo, ar technologinis sprendimas mus išgelbės. Pasak jos, vienintelis realus veiksmas, kuris bus svarbus, yra tai, kad išsivysčiusių žmonių masės sumažintų jų vartojimą. Ji nematė, kad tai įvyko greitai.


Kodėl „Vera C. Rubin“ observatorijos „LSST“ kamera buvo išbandyta naudojant brokolį ir skylutę? - Astronomija

Beveik baigta kurti kamera, kuri užfiksuos 3200 megapikselių pietinio naktinio dangaus panoramas.

Ši kamera daro didžiulius skaitmeninius vaizdus. Reikėtų 378 4K ypač didelės raiškos televizorių, kad tik vieną iš jų būtų galima rodyti visu dydžiu. Taigi kokį bandomąjį paveikslą galima padaryti su tokiu žvėrimi? Na, žinoma, brokolių galva.

Didžiausias pasaulyje astronomijos skaitmeninis fotoaparatas fiksuoja 3200 megapikselių vaizdus. Čilėje esančioje Vera C. Rubin observatorijoje, 8700 pėdų virš jūros lygio Cerro Pachón viršūnėje, skirta fotografuoti precedento neturinčius naktinio dangaus panoraminius vaizdus. Šiuo metu Energetikos departamento SLAC Nacionalinės greitintuvų laboratorijos žmonės baigia jos statybas. Puikiai išsamus brokolių portretas buvo nufotografuotas 2020 m. Sausio mėn. Kaip kameros židinio plokštumos bandymas.

Nepaisant kasdienių produktų, projekto vadovas Vincentas Riotas sako, kad "tai yra didžiulis etapas mums. Židinio plokštuma pateiks vaizdus LSST, taigi tai yra pajėgi ir jautri Rubino observatorijos akis".

Didesnio židinio plokštumos statymas

Židinio plokštumoje dalyvaujanti technologija yra nepaprastai rafinuota, o jos surinkimas yra visiškai kankinantis.

Jutikliai, fiksuojantys 16 megapikselių vaizdus aukščiausios klasės skaitmeniniuose fotoaparatuose, vadinami įkrovos prijungtais įrenginiais arba CCD. (Mūsų telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose naudojami CMOS jutikliai.) LSST kameroje yra 189 CCD jutikliai. Jutikliai yra išdėstyti į 21 kvadratą po devynis CCD - kiekvienas kvadratas vadinamas „mokslo plaustu“. 2 pėdų aukščio, 20 svarų plaustai montuojami fotoaparato viduje esančioje tinklelyje. Visa tai sudaro iki 3,2 milijardo pikselių, kurių kiekvienas yra mažas ir yra 10 mikronų dydžio, maždaug dešimtadalis žmogaus plaukų pločio.

Kaip ir galima tikėtis, tokios sudėtingos aparatūros surinkimas nėra malonus. Plaustai turi būti tiksliai išdėstyti tinklelyje, kad jie būtų atskirti tik penkių žmogaus plaukų pločiu. Jei jie liečiasi, jie sutrūkinėja, o kanalizacijos kanale vienam plaustui tenka 3 mln. SLAC komanda vienus metus praktikavo surinkimo operaciją, kol prasidėjo šešių mėnesių surinkimo procesas.

Vietoje yra vienas CCD plaustas, taip pat mažesnis nedalomas plaustas kairėje.

Nuostabiai detalūs vaizdai

Kamera bus verta pastangų.

Milžiniškos židinio plokštumos - daugiau kaip 2 pėdų pločio, o ne 1,4 colio pločio vartotojui skirtoje kameroje - lygumas leis užfiksuoti dangaus apie 40 mėnulių vaizdus. Padidinta komanda sako, kad jos sukurtas vaizdas bus toks aiškus, kad bus panašu į golfo kamuolio matymą iš 15 mylių. Kamera taip pat bus labai jautri blausiems objektams, todėl galės fotografuoti daiktus, kurie yra daugiau nei 100 milijonų kartų blankesni, nei matome akimis - tai panašu į galimybę pamatyti žvakę iš 1000 mylių toli. Projekto mokslininkai Stevenas Ritzas apibendrina: „Šios specifikacijos tiesiog stulbina“.

Surinkus židinio plokštumą aušinimui įdėta į specialiai pritaikytą kriostatą - reikalinga darbinė temperatūra yra -150 ° F.

Brokoliai, tarkim & # 34cheese. & # 34

Brokolio paviršius yra supakuotas su mažomis detalėmis, todėl tai yra protingas kandidatas išbandyti židinio plokštumą. Kameros korpusas dar nebaigtas statyti, todėl mokslininkai sukūrė kiauryminį įtaisą, kuris brokolio vaizdą nukreipė į židinio plokštumą.

Žmogus, atsakingas už LSST židinio plokštumos surinkimą ir bandymą, yra Aaronas Roodmanas, kuris sako, kad „šių vaizdų fotografavimas yra pagrindinis pasiekimas. Griežtomis specifikacijomis mes iš tikrųjų peržengėme ribas, kad būtų galima pasinaudoti kiekvienu židinio kvadratiniu milimetru. ir maksimaliai išnaudoti mokslą, kurį galime su juo padaryti “.

(Spustelėkite vaizdą, kad peržiūrėtumėte vaizdą visa raiška.)

Kitas SLAC komandos narys perkelia kriostato / židinio plokštumos struktūrą į tikrąjį fotoaparato korpusą kartu su fotoaparato objektyvu, o tai taip pat yra nuostabu - tai didžiausias pasaulyje optinis objektyvas. Trijų lęšių masyvą pastatė „Ball Aerospace“ ir Arizonos optinės sistemos ir (atsargiai) 17 valandų važiavo nuo Boulderio (Kolorado valstija) iki SLAC Menlo parko (Naujasis Džersis) objekto.

„Netrukus užbaigti fotoaparatą yra labai įdomu“, - sako JoAnne Hewett, SLAC vyriausioji tyrimų vadovė. "Ir mes didžiuojamės, kad atlikome tokį pagrindinį vaidmenį kuriant šį pagrindinį Rubino observatorijos komponentą".

LSST fotoaparato misija yra 10 metų per dieną nufotografuoti vieną išsamų, nepaprastai išsamų Pietų dangaus panoraminį vaizdą. Hewettas priduria: „Tai yra svarbus etapas, kuris priartina mus prie esminių visatos klausimų nagrinėjimo tokiu būdu, kokio mums dar nepavyko“.