بزرگترین عکس تک‌شات جهان توسط قلب رصدخانه‌ی آینده‌ی شیلی ثبت شد
هسته‌ی دوربین رصدخانه‌ی «ورا روبین» که مراحل ساخت را می‌گذراند، نخستین عکس‌های آزمایشی خود را گرفته و رکورد تازه‌ای در زمینه‌ی بزرگترین عکس گرفته شده توسط یک دوربین غول‌پیکر را ثبت کرده است.
طی آزمایش‌های اخیر در آزمایشگاه ملی SLAC وزارت انرژی آمریکا صورت گرفته، آرایه‌ی حسگر تصویربرداری که صفحه‌ی کانونی دوربین رصدخانه‌ی ورا روبین (Vera C. Rubin Observatory) را تشکیل می‌دهد، موفق شده تصویری با وضوح ۳۲۰۰ مگاپیکسل ثبت کند.
مقامات مرکز شتابدهنده‌ی خطی استنفورد (SLAC) در این‌باره گفتند: «این عکس‌ها، بزرگترین عکس‌های تک‌شاتی است که تا کنون گرفته شده است. به قدری بزرگ که نمایش کامل یکی از آنها به ۳۷۸ تلویزیون با وضوح ۴K نیاز دارد. این کیفیت بالا باعث می‌شود که این دوربین یک توپ گلف را از فاصله‌ی ۲۵ کیلومتری مشاهده کند.»
اگرچه نخستین تصاویر ثبت شده با حسگر دوربین این رصدخانه، توپ‌های گلف را از فاصله‌ی دور نشان نمی‌داد، اما تیم مرکز شتابدهنده‌ی خطی استنفورد، حسگر این دوربین را بر روی اشیاء نزدیک مانند کلم رومی (که نوعی فراکتال طبیعی است) متمرکز کردند تا با توجه به سطح پیچیده‌ی بافت آن، بتوانند سنسورها را تنظیم کنند.
«آرون رودمن» (Aaron Roodman) دانشمند مرکز شتابدهنده‌ی خطی استنفورد که مسئول مونتاژ و آزمایش دوربین رصدخانه‌ی ورا روبین است، در بیانیه‌ای گفت: «گرفتن این تصاویر یک موفقیت بزرگ است. با ویژگی‌های دقیق، ما واقعا محدودیت‌های استفاده از هر میلی‌متر مربع صفحه‌ی کانونی را از بین بردیم و کارهای علمی که با آن می‌توانیم انجام دهیم را به حداکثر رساندیم.»
نخستین آزمایش‌های حسگر تلسکوپ ورا روبین، تصویربرداری از کلم رومی
Credit: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory
همانند سنسور تصویربرداری گوشی‌های هوشمند، صفحه‌ی کانونی دوربین رصدخانه‌ی ورا روبین هم نوری را که از یک جسم ساطع شده یا منعکس می‌شود، به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند تا بتواند یک عکس دیجیتال تولید کند. اما هسته‌ی تصویربرداری این دوربین به مراتب بزرگتر، پیچیده‌تر و توانمندتر از هر محصول الکترونیکی در بازار است.
این صفحه‌ی کانونی، بیش از ۶۰ سانتی‌متر عرض دارد و ۱۸۹ سنسور جداگانه یا CCD را در خود جای داده است. این CCDها و ابزارهای الکترونیکی مرتبط با آنها در ۲۱ زیرشاخه‌ی مجزا قرار گرفته‌اند که طول آنها ۶۰ سانتی‌متر است، حدود ۹ کیلوگرم وزن دارند و هر قطعه از آنها ۳ میلیون دلار ارزش مادی دارد.
این زیرشاخه‌ها در آزمایشگاه ملی بروکهیون وزارت انرژی آمریکا که در نیویورک واقع است، ساخته و سپس به SLAC منتقل شده‌اند. در ژانویه‌ی ۲۰۲۰ (دی ۱۳۹۸) تیم SLAC این ۲۱ زیرشاخه را که مقر حسگرها محسوب می‌شوند به همراه ۴ مقر دیگر که برای تصویربرداری استفاده نمی‌شود، در جای خود نصب کرد. این کار فرآیندی دقیق و با تمرکز بالاست که حدود ۶ ماه به طول انجامید.
«این مقرها برای به حداکثر رساندن سطح تصویربرداری صفحه‌ی کانونی بسیار نزدیک به هم قرار گرفته و محکم شده‌اند به طوری که فاصله‌ی بین CCDها در مقرهای کنار هم، کمتر از عرض پنج تار موی انسان است.» این گفته‌ی مقامات SLAC است که تأکید می‌کنند سنسورها باید کمی با هم فاصله داشته باشند زیرا بسیار شکننده‌اند و در صورت تماس با یکدیگر به راحتی ترک می‌خورند.
«هانا پولِک» (Hannah Pollek) عضو تیم یکپارچه‌سازی حسگرها گفت: «ترکیب مخاطرات زیاد و تحمل‌پذیری بالا این پروژه را بسیار چالش‌برانگیز کرده است. اما با یک تیم خوب از عهده‌ی آن برآمدیم.»
عکس‌های تازه منتشر شده، بخشی از آزمایش‌های گسترده و پیوسته‌ای هستند که برای بررسی صفحه‌ی کانونی طراحی شده است. صفحه‌ای که هنوز بر روی دوربین رصدخانه‌ی ورا روبین نصب نشده است. اما اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، مرحله‌ی نصب صفحه‌ی کانونی و همین‌طور لنزهای دوربین و دیگر اجزای اصلی در ماه‌های آینده انجام خواهد شد.
طرح گرافیکی تلسکوپ ورا روبین
Credit: LSST Project Office
به گفته‌ی مقامات SLAC این دوربین تا سال آینده باید برای آزمایش نهایی آماده و سپس به آند شیلی که رصدخانه‌ی ورا روبین در حال ساخت است، منتقل شود.
این رصدخانه از آینه‌ای ۸٫۴ متری و دوربین ۳٫۲ میلیارد پیکسلی خود برای انجام یک مطالعه‌ی مهم ۱۰ ساله در کیهان استفاده خواهد کرد. نامگذاری قبلی این تلسکوپ Large Synoptic Survey Telescope یا به اختصار LSST با توجه به مأموریت دوربین آن انجام شده بود. این دوربین هر چند شب، تصویری پانوراما (سراسرنما) از آسمان جنوبی تهیه می‌کند و یک گنجینه‌ی نجومی را گردآوری می‌کند که شامل ۲۰ میلیارد کهکشان است. نامگذاری فعلی تلسکوپ هم به افتخار «ورا روبین» (Vera Florence Cooper Rubin) بانوی ستاره‌شناس آمریکایی صورت گرفته که توانست وجود ماده‌ی تاریک را اثبات کند و در سال ۲۰۱۶ (۱۳۹۵) درگذشت.
ورا روبین، ستاره‌شناس آمریکایی
Credit: Getty Images
«استیون ریتز» (Steven Ritz) دانشمند پروژه‌ی دوربین LSST در دانشگاه کالیفرنیا، گفت: «این داده‌ها دانش ما را درباره‌ی چگونگی تکامل کهکشان‌ها در طول زمان بهبود می‌بخشد و به ما اجازه می‌دهد که مدل‌های ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک را که در اختیار داریم عمیق‌تر و دقیق‌تر از قبل آزمایش کنیم.»
به گفته‌ی او این رصدخانه برای طیف گسترده‌ای از علوم، از مطالعات دقیق منظومه‌ی شمسی گرفته تا مطالعات اجرام دوردست در لبه‌ی قابل رؤیت کیهان، مکانی شگفت‌انگیز خواهد بود.
عکس کاور: حسگر دوربین رصدخانه‌ی ورا روبین
Credit: Jacqueline Orrell/SLAC National Accelerator Laboratory
منبع: Space
