მომავალ წელს ასტრონომიის სამყარო კიდევ უფრო ფართო გახდება Vera C-ის პირველი ოპერაციებით. რუბინის ობსერვატორია. ეს მამონტის ობსერვატორია ამჟამად შენდება ჩილეში 9000 ფუტის სიმაღლის მთაზე, სერრო პაჩონის მწვერვალზე.
შინაარსი
- მსოფლიოში ყველაზე დიდი ციფრული კამერა
- უფრო ფართო სურათის დანახვა
- ღრმა, დიდი ცის გამოკვლევა
ობსერვატორიაში განთავსდება 8,4 მეტრიანი ტელესკოპი, რომელიც დაიჭერს შორეულ გალაქტიკებს და შუქს. გადაიტანეთ ეს მსოფლიოს უდიდეს ციფრულ კამერაში, რომელიც აწარმოებს წარმოუდგენლად ღრმა სურათებს მთელი სამხრეთის ცა.
რეკომენდებული ვიდეოები
თუ ოდესმე დაფიქრებულხართ, როგორ ზრდიან ინჟინრებს ციფრული კამერის ტექნოლოგიას ისეთი პატარადან, რომ მოთავსდეს თქვენს ტელეფონში საკმარისად დიდამდე, რომ გადაიღოთ მთელი გალაქტიკებს, ჩვენ ვესაუბრეთ რუბინის ობსერვატორიის მეცნიერს, კევინ რეილს, რათა გაგვერკვია ამ უნიკალური ნაკრების შესახებ და როგორ შეიძლება დაგვეხმაროს ზოგიერთი უდიდესი საიდუმლოების ამოხსნაში. ასტრონომია.
დაკავშირებული
- შეხედეთ ზოლიანი სპირალური გალაქტიკის ზოლს ჯეიმს უების ახალ გამოსახულებაში
- ნახეთ მზის საშინელება ახლოდან მსოფლიოში ყველაზე ძლიერი მზის ტელესკოპიდან
- ჰაბლი ასახავს გალაქტიკების ანგელოზურ შერწყმას
მსოფლიოში ყველაზე დიდი ციფრული კამერა
საბაზისო დონეზე, Rubin კამერა მუშაობს ისევე, როგორც კომერციული ციფრული კამერა, როგორიც არის თქვენს მობილურ ტელეფონში - თუმცა მისი ტექნოლოგია რეალურად უფრო ახლოსაა მობილური ტელეფონების კამერების ხუთი წლის წინანდელი, რადგან ის იყენებს სენსორულ ტექნოლოგიას, სახელწოდებით CCD, CMOS-ის ნაცვლად, რადგან ობსერვატორიის კამერის მშენებლობა დაიწყო 10 წლის განმავლობაში. წინ. ყველაზე დიდი განსხვავება არის მასშტაბის თვალსაზრისით: თქვენი ტელეფონის კამერას შეიძლება ჰქონდეს გარჩევადობა 10 მეგაპიქსელი, მაგრამ Rubin კამერას აქვს დამაჯერებელი 3200 მეგაპიქსელი.
უფრო ხელშესახები წარმოდგენა რომ მოგცეთ, როგორი იქნება 3200 მეგაპიქსელი, დასჭირდება 378 4K ტელევიზორის ეკრანები ერთი სურათის სრული ზომით საჩვენებლად, მიხედვით SLAC ეროვნული ამაჩქარებლის ლაბორატორია, რომელიც აწარმოებს კამერას. ასეთი გარჩევადობა საშუალებას მოგცემთ ნახოთ გოლფის ბურთი 15 მილის მანძილზე.
ამ სახის გარჩევადობის მისაღწევად, კამერის ტექნიკის ყველა ელემენტი უნდა იყოს შექმნილი და წარმოებული უკიდურესი სიზუსტით. კამერის ერთ-ერთი კომპონენტი, რომელიც განსაკუთრებულად ფრთხილად დამზადებას მოითხოვს, არის ლინზები. არსებობს სამი ლინზა, რომელიც დაგეხმარებათ შეასწოროთ ნებისმიერი გადახრები შემომავალ სიგნალებში და თითოეულ მათგანს უნდა ჰქონდეს იდეალურად უნაკლო ზედაპირი.
ამის მიღწევა კიდევ უფრო რთულია, ვიდრე ტელესკოპის სარკეებისთვის საჭირო სიზუსტე, რადგან ლინზის ორივე მხარე თანაბრად უნდა იყოს გაპრიალებული. ”გამოწვევა ისაა, რომ ახლა სარკის ერთი ზედაპირის ნაცვლად, თქვენ გაქვთ ორი ზედაპირი, რომელიც უნდა იყოს სრულყოფილი”, - განმარტა რეილმა. „ამ ობსერვატორიის მთელი ოპტიკა - ლინზები და სარკეები - არის ისეთი რამ, რომლის შექმნასაც წლები სჭირდება.
სრულყოფილი ლინზების მიღება არ არის ასეთი ტელესკოპისთვის საჭირო ნაკრების ყველაზე რთული ნაწილი. ”ეს ცნობილი ტექნოლოგიაა”, - თქვა რეილმა. ძნელია, მაგრამ არის კომპანიები, რომლებმაც იციან როგორ გააკეთონ ეს ლინზები.
სადაც Rubin კამერა უბიძგებს ბევრად უფრო იშვიათად გადაადგილებულ ადგილზე, არის მისი სენსორები. ასეთი საოცრად მაღალი გარჩევადობით 3200 მეგაპიქსელით, კამერის 189 სენსორები უნდა განლაგდეს მასივში და შესწორდეს მანამ, სანამ არ მიაღწევენ ზუსტ სპეციფიკაციებს. თითოეულ ამ სენსორს აქვს 16 არხი, ანუ ეს არის 3024 არხი.
”პირადად ჩემთვის, ყველაზე დიდი გამოწვევა იყო სენსორები”, - თქვა რეილმა. „მქონდეს 16 წასაკითხი არხი და 189 სენსორი და ყველა ერთდროულად წაიკითხო. ასე რომ, მონაცემთა შეგროვება და სენსორების რეალურად დაკმაყოფილება მოთხოვნების შესაბამისად. ”
ეს მოთხოვნები სენსორებისთვის არის ისეთი რამ, როგორიცაა წაკითხვის ხმაურის ძალიან დაბალი დონე - ეს არის მარცვლოვანი ტექსტურა, რომელსაც დაინახავთ, როდესაც ფოტოს გადაიღებთ სიბნელეში თქვენი მობილური ტელეფონის გამოყენებით. ამ ხმაურის შესამცირებლად, რაც ასტრონომიულ დაკვირვებებს შეაფერხებს, სენსორები გაცივებულია მინუს 150 გრადუსამდე ფარენჰეიტამდე. მაგრამ ამანაც კი შეიძლება ძალიან დაგვეხმაროს, ამიტომ სენსორები უნდა იყოს წარმოებული ძალიან ფრთხილად, რათა შემცირდეს წაკითხული ხმაური - რისი გაკეთებაც მხოლოდ რამდენიმე კომპანიას შეუძლია მსოფლიოში.
კიდევ ერთი პრობლემა არის კამერის ფოკუსური სიბრტყე, რომელიც დაკავშირებულია იმაზე, თუ როგორ აკეთებს კამერა ფოკუსირებას. იმისთვის, რომ ეს თვითმფრინავი სრულიად ბრტყელი იყოს, რამდენიმე მიკრონის ფარგლებში, სენსორები უნდა დამონტაჟდეს სილიციუმის კარბიდისგან დამზადებულ ჯოხზე, შემდეგ დამონტაჟდეს კამერაში.
ტელესკოპის კამერის ძირითადი განსხვავება ტიპიური ციფრული კამერისგან არის ფილტრების გამოყენება. იმის ნაცვლად, რომ გადაიღონ სურათები ფერადი, ტელესკოპის კამერები რეალურად იღებენ შავ-თეთრ სურათებს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე. შემდეგ ეს სურათები შეიძლება გაერთიანდეს სხვადასხვა გზით სხვადასხვა ასტრონომიული მახასიათებლების გამოსავლენად.
ამისათვის რუბინის კამერა აღჭურვილია ექვსი ფილტრით, რომელთაგან თითოეული იზოლირებს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეს. ელექტრომაგნიტური სპექტრი - ულტრაიისფერი სხივებიდან, ხილული სინათლის სპექტრის გავლით და ინფრაწითელი. ეს ფილტრებია შუშის დიდი, მრგვალი ნაჭრები რომლებიც ფიზიკურად უნდა გადაიტანონ კამერის წინ, ამიტომ კამერაზე მიმაგრებულია მექანიზმი, რათა საჭიროებისამებრ შეცვალოს ისინი და გამოვიდეს. ბორბალი ბრუნავს კამერის კორპუსის გარშემო, მოაქვს საჭირო ფილტრს ზევით, შემდეგ მკლავი იღებს ფილტრს და სრიალებს ლინზებს შორის.
საბოლოოდ, არის ჩამკეტი. ეს შედგება ორპირიანი სისტემისგან, რომელიც სრიალებს ლინზების გვერდით და შემდეგ უკან გადადის სურათის გადასაღებად. ”ეს ძალიან ზუსტია”, - თქვა რეილმა. ”მანძილი ამ მოძრავ პირებსა და მესამე ლინზას შორის ძალიან, ძალიან ახლოსაა.” ეს მოითხოვს ფრთხილად ინჟინერიას, რათა დარწმუნდეს, რომ მანძილი ზუსტად სწორია.
უფრო ფართო სურათის დანახვა
მთელი ეს ზუსტი ინჟინერია საშუალებას მისცემს რუბინს იყოს ძალიან ძლიერი ასტრონომიული ინსტრუმენტი. მაგრამ ის არ არის ისეთივე ძლიერი, როგორც ისეთი ხელსაწყოები, როგორიცაა ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი ან ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი, რომლებიც შექმნილია ძალიან შორეული ობიექტების დასათვალიერებლად. ამის ნაცვლად, რუბინი შეხედავს ცის მთელ უზარმაზარ ნაწილებს და ძალიან სწრაფად დაათვალიერებს მთელ ცას.
ის კვირაში ერთხელ გამოიკვლევს მთელ სამხრეთ ცას, ამ ამოცანის განმეორებით და ყოველ ღამე აგროვებს დაახლოებით 14 ტერაბაიტ მონაცემს. ასეთი რეგულარულად განახლებული სურათების არსებობით, ასტრონომებს შეუძლიათ შეადარონ ის, რაც მოხდა ცის მოცემულ ნაწილზე გასულ კვირას რა არის ამ კვირაში - და ეს მათ საშუალებას აძლევს დაიჭირონ სწრაფად განვითარებადი მოვლენები, როგორიცაა სუპერნოვა, რათა დაინახონ, როგორ იცვლებიან ისინი დრო.
TMA გადადის 2022 წლის დეკემბერში
ასე რომ, გამოწვევაა არა მხოლოდ კამერის ტექნიკის გამოყენებით მთელი ამ მონაცემების შეგროვება, არამედ მისი მიღებაც დამუშავებულია ძალიან სწრაფად, რათა დროულად იყოს ხელმისაწვდომი ასტრონომებისთვის, რათა მათ დაინახონ ახალი მოვლენები ისე, როგორც არის ხდება.
და მონაცემები ასევე გახდება საჯარო. თქვენ შეძლებთ აირჩიოთ ნებისმიერი ობიექტი სამხრეთ ცაში და აიღოთ ამ ობიექტის სურათები, ან უბრალოდ დაათვალიეროთ კვლევის მონაცემები, რომლებიც აჩვენებს ცას განსაცვიფრებელი დეტალებით.
ღრმა, დიდი ცის გამოკვლევა
გარდა იმისა, რომ რუბინის ობსერვატორია იქნება რესურსი ასტრონომებისთვის, რომლებიც აკვირდებიან, თუ როგორ იცვლება კონკრეტული ობიექტი დროთა განმავლობაში, ასევე მნიშვნელოვანი იქნება დედამიწის მახლობლად მდებარე ობიექტების იდენტიფიცირებისთვის. ეს არის ასტეროიდები ან კომეტები, რომლებიც უახლოვდებიან დედამიწას და შეიძლება პოტენციურად დაემუქროს ჩვენს პლანეტას, მაგრამ რომელთა დანახვა შეიძლება რთული იყოს, რადგან ისინი ცაში ასე სწრაფად მოძრაობენ.
თავისი დიდი სარკეებითა და ხედვის ველით რუბინის ობსერვატორია შეძლებს აღმოაჩინოს ობიექტები, რომლებიც განსაკუთრებით ახლოს არიან დედამიწასთან და პოტენციურად საშიშ ობიექტებს უწოდებენ. და იმის გამო, რომ ეს მონაცემები ხშირად განახლდება, მას უნდა შეეძლოს ისეთი ობიექტების დროშის მონიშვნა, რომლებსაც შემდგომი შესწავლა სჭირდებათ სხვა ტელესკოპების დასაკვირვებლად.
მაგრამ ობსერვატორიის უდიდესი წვლილი შეიძლება იყოს ბნელი მატერიისა და ბნელი ენერგიის შესწავლაში. სინამდვილეში, ობსერვატორიას ამერიკელი ასტრონომის ვერა C-ის სახელი ჰქვია. რუბინმა, რომელმაც აღმოაჩინა ბნელი მატერიის პირველი მტკიცებულება გალაქტიკებზე 1960-იან და 1970-იან წლებში დაკვირვებით.
რუბინის ობსერვატორია შეძლებს ბნელი მატერიის იდუმალი ნივთიერების გამოკვლევას სამყაროს ძალიან დიდი მასშტაბის დათვალიერებით.
”ბნელი მატერიის ნამდვილად დანახვა - კარგი, არ შეგიძლია,” განმარტა რეილმა. ”მაგრამ ბნელი მატერიის რეალურად შესასწავლად, თქვენ უნდა შეხედოთ გალაქტიკის მასშტაბებს.”
იმის დანახვით, თუ რამდენად სწრაფად ბრუნავენ ვარსკვლავები გალაქტიკის კიდეზე, შეგიძლიათ გამოიცნოთ რამდენი მასა უნდა იყოს ამ ვარსკვლავებსა და გალაქტიკურ ცენტრს შორის. როდესაც ამას ვაკეთებთ, მასა, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, არ არის საკმარისი ამ ბრუნვის ასახსნელად - „საკმარისადაც კი არ არის“, თქვა რეილმა. ასე რომ, აკლია მასის რაოდენობა, რომელიც უნდა ავხსნათ. ”ეს არის ბნელი მატერია,” დასძენს ის.
მსგავსი პრინციპი ვრცელდება გალაქტიკათა მთელ გროვებზე. იმ გროვების შიგნით გალაქტიკების ორბიტებზე დაკვირვებით, რომლებსაც რუბინი თავისი ფართო ხედვით დაკვირვებას შეძლებს, დაკვირვებები მიიღებენ სტატისტიკურ ძალას ახალ დონეს. და ბნელი ენერგიის დაკავშირებული ფენომენის შესწავლა, ენერგიის ჰიპოთეტური ტიპი, რომელიც ხსნის სიხშირეს სამყაროს გაფართოების შედეგად, ასტრონომებს შეუძლიათ შეადარონ დიდი ობიექტების გამოთვლილი მასა მათ დაკვირვებულთან მასა.
”თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ყველა გალაქტიკა, რომელიც არსებობს და ვერ მიიღებთ იმაზე მეტ სტატისტიკას, ვიდრე მთელი ციდან მიიღებთ”, - თქვა რეილმა. „ამ თემაზე ყველა მონაცემის ხელმისაწვდომობა რეალური უპირატესობებია, ვიდრე მცირე ხედვის არე.
რედაქტორების რეკომენდაციები
- გიჟური გეგმის შიგნით არის ვენერას ატმოსფეროს შეგროვება და სახლში მოტანა
- ჯეიმს უები და კეკის ობსერვატორია ხედავენ ღრუბლებს სატურნის მთვარე ტიტანზე
- აი, რაზე გაამახვილებს ყურადღებას ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი შემდეგში
- ყველაზე დიდი კომეტა, რაც კი ოდესმე უნახავთ, ჩვენს გზაზე მოდის, მაგრამ არ ინერვიულოთ
- ჯეიმს უების ერთ-ერთი პირველი სამიზნე იუპიტერია. აი რატომ
