喬納森·阿莫斯

如何檢測(cè)世界上最大數(shù)碼相機(jī)的圖像傳感器？當(dāng)然是照一張綠萊花的照片。

這聽(tīng)起來(lái)可能挺奇怪的，但是綠菜花上的細(xì)微形狀最能檢測(cè)相機(jī)是否捕捉到了眾多細(xì)節(jié)。

而對(duì)這臺(tái)要安裝在智利薇拉·魯賓天文臺(tái)的巡天相機(jī)來(lái)說(shuō)，這時(shí)候的表現(xiàn)可是太重要不過(guò)了。

人們對(duì)這個(gè)能拍出32億像素的相機(jī)寄予厚望，希望能幫助解決天文學(xué)至今仍然沒(méi)有答案的許多關(guān)鍵問(wèn)題。

這可是誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)的事。這臺(tái)相機(jī)甚至可能幫助我們更進(jìn)一步了解宇宙中的“暗能源”和“暗物質(zhì)”。這些讓人們至今不得其解的東西似乎掌控著我們仰望天空時(shí)看到的浩瀚太空中的太多演變。

薇拉·魯賓天文臺(tái)將通過(guò)這臺(tái)數(shù)碼相機(jī)為廣袤的天空繪圖。天文臺(tái)將在未來(lái)十年每隔幾晚測(cè)繪相機(jī)能拍攝到的天穹。

要記載的不僅是數(shù)以億計(jì)的恒星和星系在某個(gè)時(shí)間所處的位置，而且要捕捉任何天空中的運(yùn)動(dòng)或光亮。這將會(huì)搜集到寶貴的天文數(shù)據(jù)供科學(xué)家們?cè)谖磥?lái)幾十年研究。

但是要展開(kāi)這樣一次測(cè)繪，薇拉·魯賓天文臺(tái)需要一臺(tái)特別的相機(jī)，就像這臺(tái)在美國(guó)加州國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的相機(jī)。

這臺(tái)相機(jī)的關(guān)鍵部分是寬為64厘米的焦平面，由189個(gè)傳感器，即感光耦合器組成。要讓它們?nèi)扛骶透魑欢冶舜藚f(xié)調(diào)工作是非常艱巨的挑戰(zhàn)。

目前SLAC小組還沒(méi)有獲得相機(jī)的所有組裝部件，比如說(shuō)鏡頭就沒(méi)有，所以他們用了一個(gè)150微米針孔相機(jī)將圖像投射到焦平面上。

綠花菜因?yàn)楸砻娼Y(jié)構(gòu)極為細(xì)膩而被選中成為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。它有無(wú)數(shù)的凸凹、紋路、圖案，細(xì)節(jié)極為豐富，是檢測(cè)相機(jī)是否能真實(shí)反映原貌的好選擇。

那么拍出來(lái)的照片質(zhì)量有多高呢？如果要展現(xiàn)原圖，你需要378個(gè)4K超高清電視屏幕。

薇拉·魯賓天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)斯蒂夫·坎恩解釋說(shuō)：“如果我們要完成對(duì)天空的比較研究，我們就需要這樣一個(gè)大望遠(yuǎn)鏡和大相機(jī)?！?/p>

“這個(gè)30億像素的相機(jī)能拍下10平方度的天空，這是個(gè)什么概念呢，就相當(dāng)于40倍月亮的面積。也就是我們能每15秒將整個(gè)天空拍攝一次?！?/p>

“我們將能得到整個(gè)天空的深度影像。但是更為重要的是，我們能取得時(shí)間順序。我們將看到哪些恒星的亮度有變化，看到流星和小行星等在天空移動(dòng)的任何星體?！?/p>

要使所有感光耦合器彼此協(xié)調(diào)一致地工作，難度極高。

薇拉·魯賓天文臺(tái)雖然主要是美國(guó)在興建，但國(guó)際參與度也很高。

英國(guó)科學(xué)家在研究天空領(lǐng)域有很多長(zhǎng)項(xiàng)，預(yù)計(jì)將在分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中發(fā)揮很大的作用。

最近這個(gè)天文臺(tái)成為媒體關(guān)注的熱點(diǎn)，因?yàn)椴痪们鞍l(fā)射的星鏈衛(wèi)星可能破壞天文臺(tái)巡天望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)。

大量低軌道飛行的通訊衛(wèi)星從巡天相機(jī)的“視線”中飛過(guò)，可能會(huì)破壞圖像。

而最大一批新發(fā)射的衛(wèi)星，就是馬斯克和他的Spacexff司發(fā)射的星鏈衛(wèi)星。

薇拉-魯賓天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)坎恩教授說(shuō)，天文臺(tái)已經(jīng)與馬斯克取得聯(lián)系，工程人員正在想辦法盡量減少衛(wèi)星對(duì)巡天相機(jī)的干擾。

坎恩教授說(shuō)，目前更需要加強(qiáng)的是與英國(guó)印度合辦的OneWeb公司的聯(lián)系。

薇拉·魯賓（1928年-2016年）是美國(guó)天文學(xué)家，是開(kāi)創(chuàng)“暗物質(zhì)”理論的先鋒人物。

因?yàn)樵摴镜男l(wèi)星在太空更高的軌道上，在巡天相機(jī)“視線”下的時(shí)間長(zhǎng)得多，因此造成的問(wèn)題將更大。

坎恩教授表示，“英國(guó)的天文學(xué)家是重要的合作伙伴，如果他們能讓OneWeb公司與我們合作將會(huì)很有幫助?！?/p>

“這些問(wèn)題不是解決不了，但是需要合作。”

預(yù)計(jì)薇拉·魯賓天文臺(tái)的巡天相機(jī)將在2022年下半年開(kāi)始運(yùn)行。