Die Digitalkameraoptik für das Large Synoptic Survey Telescope macht LLNL für die Integration bereit.
Eine große Sache: das größte Objektiv für die größte Digitalkamera.
Es ist eine Linse mit einem Durchmesser von 1,57 Metern entstanden, die als die größte optische Hochleistungslinse gilt, die jemals hergestellt wurde SLAC National Accelerator LaboratoryDies ist ein wichtiger Schritt in Richtung seines endgültigen Ziels in einer Digitalkamera, die vom Large Synoptic Survey Telescope verwendet wird (LSST).
Die vollständige Kameraobjektivbaugruppe, einschließlich des großen L1-Objektivs und eines kleineren L2-Begleitobjektivs mit einem Durchmesser von 1,2 Metern, wurde vom Lawrence Livermore National Laboratory entworfen (LLNL) und über fünf Jahre von gebaut Ball Luft- und Raumfahrt und Subunternehmer Optische Systeme in Arizona. Eine dritte Linse, L3, mit einem Durchmesser von 72 Zentimetern, wird ebenfalls innerhalb eines Monats an SLAC geliefert.
SLAC verwaltet das gesamte Design, die Herstellung und die Endmontage der 3.200-Megapixel-Digitalkamera von LSST im Wert von 168 Millionen US-Dollar, die nun zu 90 Prozent fertiggestellt sein soll und bis Anfang 2021 fertiggestellt sein soll.
"Der Erfolg der Herstellung dieser einzigartigen optischen Baugruppe ist ein Beweis für das weltweit führende Know-how von LLNL im Bereich der großen Optik, das auf jahrzehntelanger Erfahrung beim Bau der weltweit größten und leistungsstärksten Lasersysteme beruht", sagte Scot Olivier seit mehr als einem Jahrzehnt am LSST-Projekt von Lawrence Livermore beteiligt.
Laut der LSST Corporation ist die Digitalkamera in der LSST die größte Digitalkamera, die jemals gebaut wurde. Die endgültige Struktur misst 1,65 x 3 Meter und wiegt 2.800 kg. Es handelt sich um einen optischen Weitfeld-Imager mit großer Apertur, der Licht vom nahen Ultraviolett bis zum nahen Infrarot betrachten kann.
Im zusammengebauten Zustand sitzen die Objektive L1 und L2 in einer Optikstruktur an der Vorderseite des Kameragehäuses. L3 bildet das Eingangsfenster zum Kryostaten der Kamera, das die Brennebene und die zugehörige Elektronik enthält.
Präzise Fokussierungsanforderungen
Das CCD Digitalkamera zeichnet Bilder auf, die vom optischen Hauptsystem des Teleskops selbst gesehen werden. a neuartiges Drei-Spiegel-DesignKombination von 8,4-Meter-Primär-, 3,4-Meter-Sekundär- und 5-Meter-Tertiärspiegeln. Das erste Licht bei LSST wird für 2020 erwartet, und der volle Betrieb wird 2022 beginnen.
Die Entwicklung einer Digitalkamera, die die ehrgeizigen Bildgebungsziele des LSST erfüllen kann, hat LLNL laut Projektteam dazu veranlasst, eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen. Das endgültige Detektorformat verwendet ein Mosaik aus 189 16-Megapixel-Siliziumdetektoren, die auf 21 „Flößen“ angeordnet sind, um die Gesamtauflösung von 3,2 Gigapixeln bereitzustellen.
Die Kamera macht alle 20 Sekunden eine Belichtung von 15 Sekunden, wobei das Teleskop innerhalb von fünf Sekunden neu ausgerichtet wird und sich einstellt, was eine außergewöhnlich kurze und steife Struktur erfordert. Dies impliziert wiederum eine sehr kleine Blendenzahl sowie eine sehr genaue Fokussierung der Kamera.
Aus der LSST-Dokumentation geht hervor, dass die 15-Sekunden-Belichtung einen Kompromiss darstellt, um sowohl schwache als auch sich bewegende Quellen erkennen zu können. Längere Belichtungen würden den Aufwand für das Auslesen der Kamera und die Neupositionierung des Teleskops verringern und eine tiefere Bildgebung ermöglichen, aber sich schnell bewegende und erdnahe Objekte würden sich während einer Belichtung erheblich bewegen. Jeder Punkt am Himmel muss mit zwei aufeinanderfolgenden 15-Sekunden-Belichtungen abgebildet werden, um kosmische Strahlentreffer auf den CCDs abzulehnen.
„Jedes Mal, wenn Sie zum ersten Mal eine Aktivität durchführen, ist dies mit Herausforderungen verbunden, und die Produktion des LSST L1-Objektivs hat sich als nicht anders erwiesen“, kommentierte Justin Wolfe von LLNL. „Sie arbeiten mit einem Stück Glas mit einem Durchmesser von mehr als fünf Fuß und einer Dicke von nur vier Zoll. Bei unsachgemäßer Handhabung, Stößen oder Unfällen kann das Objektiv beschädigt werden. Das Objektiv ist eine handwerkliche Arbeit und wir sind alle zu Recht stolz darauf. “
Beitragszeit: 31.10.2019