بدقة 3200 ميجابكسل LSST أكبر كاميرا في العالم

في إنجاز تاريخي استغرق سنواتٍ من العمل، تم الانتهاء من تركيب كاميرا «التلسكوب الكبير للمسح الإجمالي» Large Synoptic Survey Telescope (إل إس إس تي) LSST، وهي أكبر كاميرا رقمية في العالم، ما يمكن من التقاط صور للمجرات الفضائية، وبحدود دقة 3200 ميجا بيكسل.

حجم التلسكوب يبلغ حجم سيارة، وتم تركيبه في سلسلة جبال في تشيلي، ليمسح السماء الجنوبية مرتين في الأسبوع، ملتقطا نحو 30 تيرابايت من الصور في الليلة الواحدة.

ويتيح التلسكوب بكاميرته الأكبر في العالم الفرصة لتعقب حركة الأجرام السماوية بطريقة لم تحصل من قبل، ويساعد في دراسة الأجرام القريبة، مثل الكويكبات الخطيرة التي تشكل تهديدا محتملا للأرض.

وضع العلماء أولى رسومات تلسكوب المسح الفضائي الكبير (LSST) قبل أكثر من 20 عامًا، في عام 2003.

في عام 2007، حصل المشروع على تمويل رئيس من تشارلز سيموني، الذي يحمل التسلكوب اسمه «سيموني» المسحي في مرصد «فيرا سي روبين» في تشيلي.

في عام 2010، حصل المشروع على تمويل فيدرالي من المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) ووزارة الطاقة (DOE)، اللتين لا تزالان تشاركان بشكل كبير في المشروع حتى اليوم.

تقول هارييت كونج، عالمة الفيزياء الأمريكية، القائمة بأعمال مدير مكتب العلوم بوزارة الطاقة الأمريكية «يُعدّ تركيب كاميرا LSST على التلسكوب انتصارًا للعلم والهندسة. نتطلع إلى رؤية الصور غير المسبوقة التي ستُنتجها هذه الكاميرا».

العقبة الكبرى

أضاف مدير مؤسسة العلوم الوطنية سيثورمان بانتشاناثان، أن تركيب الكاميرا هو العقبة الكبرى الأخيرة في عملية البناء.

ويعلق بانشاناثان قائلا «إنها شهادة على البراعة التقنية والتفاني الذي يتمتع به فريق مرصد روبين التابع لمؤسسة العلوم الوطنية ووزارة الطاقة الأمريكية بأكمله – والمجتمع العلمي الذي كان يسعى جاهدًا للوصول إلى هذه النقطة لأكثر من عقدين من الزمن».

ويضيف آرون رودمان، مدير كاميرا LSST ونائب مدير شركة Rubin Construction من مختبر تسريع SLAC الوطني (SLAC) «هذه لحظة محورية للفرق من جميع أنحاء العالم التي تعاونت لتصميم وبناء الكاميرا».

وأضاف «سنحقق مستوى من الوضوح والعمق لم نشهده من قبل في الصور التي تغطي سماء نصف الكرة الجنوبي بالكامل».

مراحل المرصد

تشمل المراحل تركيب القبة، وتركيب المرآة، وتركيب الكاميرا، وبدء المسح.

هذه هي الخطوات المهمة في سلسلة بناء وتشغيل مرصد «فيرا سي. روبين» التابع لمؤسسة العلوم الوطنية ووزارة الطاقة، تمهيدًا لـ«النظرة الأولى» لروبن. وقد انتهى فريق المهندسين والعلماء للتو من «تركيب كاميرا LSST».

تم الانتهاء من كاميرا LSST نفسها في أبريل 2024، وقامت PetaPixel بزيارة مختبر SLAC الوطني لتسريع الأشعة تحت الحمراء في كاليفورنيا لمشاهدة الكاميرا التي حطمت الرقم القياسي قبل أن تبدأ رحلة طويلة ومخططة بعناية إلى قمة جبل في تشيلي.

أكبر كاميرا رقمية

تعد كاميرا LSST أكبر كاميرا رقمية صُنعت على الإطلاق. يتألف مستشعر الصور بدقة 3200 ميجابكسل من 189 مستشعرًا عالي الدقة من نوع CCD موزعة على 21 مجموعة منفصلة، ​​كل منها يحتوي على 9 مستشعرات.

تعمل هذه الكاميرا، التي حطمت الأرقام القياسية بوزن 6000 رطل، بتناغم تام مع مرآة رئيسة وثالثة بقطر 8.4 أمتار، ومرآة ثانوية بقطر 3.5 أمتار، لتلتقط صورًا فائقة الدقة للكون خلال العقد القادم.

البيانات التي تلتقطها كاميرا LSST، والتي سيستخدمها الباحثون حول العالم، ستُسهم في تحقيق اكتشافات ثورية، وسيُركز المشروع بشكل خاص على كشف أسرار الطاقة المظلمة والمادة المظلمة.

يقول فريدي مونوز، رئيس المجموعة الميكانيكية في مرصد روبين «كان تركيب كاميرا LSST على تلسكوب سيموني جهدًا يتطلب تخطيطًا مكثفًا وجهودًا جماعية على مستوى المرصد وتنفيذًا دقيقًا بدقة المليمتر».

ويضيف «إن مشاهدة كاميرا LSST وهي تأخذ مكانها على التلسكوب لحظة فخر لنا جميعًا».

ويضيف ترافيس لانج، مدير مشروع كاميرا LSST من SLAC «لقد كان من دواعي سروري مشاهدة أكبر كاميرا شهدها العالم تُبنى على يد فريق موهوب من ذوي الخلفيات المتنوعة. إنه مثال رائع على ما يمكن لفرق العلماء والمهندسين إنجازه عندما يُطلب منهم القيام بأشياء لم يسبق لهم إنجازها».

وبعد تركيب الكاميرا باحترافية في مرصد فيرا سي. روبين، سيبدأ الفريق الاختبارات النهائية خلال الأسابيع المقبلة. قريبًا، ستكون الكاميرا جاهزة لالتقاط صور للسماء الجنوبية ليلًا، بحيث تحتوي كل صورة على عدد كافٍ من البكسلات لتغطية جدار من 400 شاشة تلفزيون بدقة 4K UHD.

كاميرا LSST أكبر كاميرا رقمية في العالم

3200 ميجابكسل دقة مستشعر الصور

189 مستشعرًا عالي الدقة من نوع CCD موزعة على 21 مجموعة منفصلة

9 مستشعرات في المجموعات المنفصلة

6000 رطل وزن الكاميرا

8.4 أمتار قطر المرآة الرئيسة

3.5 أمتار قطر المرآة الثانوية