أكبر كاميرا رقمية في العالم | كاميرا لتصوير الزمان والمكان

أكبر كاميرا رقمية في العالم تلتقط أول صور بدقة 3200 ميجابكسل – يمكنها رؤية كرة جولف من على بعد 20 كيلو متر , ورؤية شمعة مضيئة على بعد مليون متر – الكاميرا ستكشف الألغاز الكونية.التقط طاقم العمل في معمل سلاك أول صوره تبلغ دقتها 3200 ميجابكسل مع المستوى البؤري الكامل لكاميرا LSST ، “العين” المستقبلية لمرصد فيرا روبين . إنها أكبر الصور الرقمية التي تم التقاطها في لقطة واحدة. 

ستكشف الكاميرا الألغاز الكونية كجزء من مسح تراث الفضاء والزمان.

التقط طاقم العمل في مختبر المسرع الوطني SLAC التابع لوزارة الطاقة الامريكية  أول صور رقمية بدقة 3200 ميجابكسل – وهي الأكبر على الإطلاق في لقطة واحدة – مع مجموعة غير عادية من مستشعرات التصوير التي ستصبح قلب وروح الكاميرا المستقبلية للمرصد الكوني.

دقة أكبر كاميرا رقمية

الصور كبيرة جدًا لدرجة أن الأمر يتطلب 378 شاشة تلفزيون فائقة الدقة 4K لعرض إحداها بالحجم الكامل ، ودقتها عالية لدرجة أنه يمكنك رؤية كرة غولف من على بعد حوالي 15 ميلاً. هذه الخصائص وغيرها ستقود قريبًا أبحاثًا فيزيائية فلكية غير مسبوقة. يبلغ عرض المستوى البؤري الكامل لكاميرا LSST المستقبلية أكثر من قدمين ويحتوي على 189 مستشعرًا فرديًا سينتج صورًا بدقة 3200 ميجابكسل.

أكبر كاميرا رقمية و المستوى البؤري

بعد ذلك ، سيتم دمج مصفوفة المستشعرات في أكبر كاميرا رقمية في العالم ، وهي قيد الإنشاء حاليًا في SLAC. بمجرد تركيبها في مرصد روبن في تشيلي ، ستنتج الكاميرا صورًا بانورامية للسماء الجنوبية الكاملة . كانت الصور الأولى التي تم التقاطها باستخدام المستشعرات بمثابة اختبار المستوى البؤري للكاميرا ، والذي اكتمل تجميعه في SLAC في يناير. “يعد هذا الإنجاز من بين أهم الإنجازات في مشروع مرصد روبن بأكمله. يُعد استكمال المستوى البؤري لكاميرا LSST واختباراتها الناجحة انتصارًا كبيرًا لفريق الكاميرا الذي سيمكن مرصد روبن في تشيلي من تقديم الجيل التالي من العلوم الفلكية “.

مستشعرات التصوير في أكبر كاميرا رقمية

يتم تجميع مستشعرات التصوير الفردية والإلكترونيات الداعمة للمستوى البؤري لكاميرا LSST في وحدات تسمى “الأطواف”. هناك نوعان مختلفان من الوحدات: 21 طوفًا مربعًا (في الوسط) ، كل منها يحتوي على تسعة أجهزة استشعار ، ستنتج الصور لبرنامج العلوم في مرصد روبن. سيتم استخدام أربعة أطواف متخصصة إضافية (على اليسار) مع ثلاثة أجهزة استشعار فقط لكل منها لتركيز الكاميرا ومزامنة التلسكوب مع دوران الأرض.

خصائص أكبر كاميرا رقمية

يحتوي المستوى البؤري على بعض الخصائص غير العادية حقًا. لا يحتوي فقط على 3.2 مليار بكسل ، ولكن بكسلاته أيضًا صغيرة جدًا – حوالي 10 ميكرون – والمستوى البؤري نفسه مسطح للغاية ، لا يختلف بأكثر من عُشر عرض شعرة الإنسان. يسمح هذا للكاميرا بإنتاج صور حادة بدقة عالية جدًا. يبلغ عرض المستوى البؤري أكثر من قدمين ، وهو ضخم مقارنة بمستشعر التصوير الذي يبلغ عرضه 1.4 بوصة للكاميرا كاملة الإطار وكبير بما يكفي لالتقاط جزء من السماء بحجم 40 قمراً كاملاً. أخيرًا ، تم تصميم التلسكوب بأكمله بطريقة تجعل مستشعرات التصوير قادرة على رصد أجسام أضعف 100 مليون مرة من تلك المرئية بالعين المجردة – وهي حساسية تتيح لك رؤية شمعة من على بعد آلاف الأميال.

مساحة سطح أكبر كاميرا رقمية

يحتوي المستوى البؤري لكاميرا LSST على مساحة سطح كبيرة بما يكفي لالتقاط جزء من السماء بحجم 40 قمراً كاملاً. دقتها عالية جدًا بحيث يمكنك اكتشاف كرة الغولف من على بعد 15 ميلاً. “هذه المواصفات مذهلة للغاية”. “ستعمل هذه الميزات الفريدة على تمكين برنامج العلوم الطموح لمرصد روبن.” على مدار 10 سنوات ، ستجمع الكاميرا صورًا لحوالي 20 مليار مجرة. “ستعمل هذه البيانات على تحسين معرفتنا بكيفية تطور المجرات بمرور الوقت وستتيح لنا اختبار نماذج للمادة المظلمة والطاقة المظلمة بشكل أعمق ودقة أكثر من أي وقت مضى”. “المرصد سيكون مرفقًا رائعًا لمجموعة واسعة من العلوم – من الدراسات التفصيلية لنظامنا الشمسي إلى دراسات الأجسام البعيدة باتجاه حافة الكون المرئي.”

عملية تجميع أكبر كاميرا رقمية

عملية تجميع أكبر كاميرا رقمية عالية التكلفة وكثيرة المخاطر. لتعظيم منطقة التصوير ، يكون عرض الفجوات بين المستشعرات على الأطواف المجاورة أقل من خمسة شعيرات بشرية. نظرًا لأن مستشعرات التصوير تتصدع بسهولة إذا لامست بعضها البعض ، فقد جعل هذا العملية برمتها صعبة للغاية.الطوافات مكلفة أيضًا – تصل إلى 3 ملايين دولار للقطعة الواحدة. “إن الجمع بين المخاطر العالية والتفاوتات الشديدة جعل هذا المشروع صعبًا للغاية. ولكن مع فريق متعدد الامكانيات ، تم النجاح في ذلك “.

أكبر كاميرا رقمية التقاط أول صورة بدقة 3200 ميجابكسل

تم وضع المستوى البؤري داخل ناظم كريوستات للتبريد ، حيث يتم تبريد المستشعرات إلى سالب 150 درجة فهرنهايت ، وهي درجة حرارة التشغيل المطلوبة. بعد عدة أشهر من عدم الوصول إلى المختبر بسبب جائحة فيروس كورونا ، استأنف فريق الكاميرا عمله في مايو بقدرة محدودة واتباع متطلبات التباعد الاجتماعي الصارمة. تجرى الآن اختبارات مكثفة للتأكد من أن المستوى البؤري يلبي المتطلبات الفنية اللازمة لدعم البرنامج العلمي لمرصد روبن.

كان التقاط الصور الأولى بدقة 3200 ميجابكسل اختبارًا أوليًا مهمًا. للقيام بذلك بدون كاميرا مجمعة بالكامل ، استخدم فريق SLAC ثقبًا بدقة 150 ميكرون لعرض الصور على المستوى البؤري.

على مدار الأشهر القليلة المقبلة ، سيقوم فريق LSST Camera بدمج مكونات الكاميرا المتبقية ، بما في ذلك العدسات والغالق ونظام تبديل الفلتر. بحلول منتصف عام 2021 ، ستكون الكاميرا بحجم SUV جاهزة للاختبار النهائي.  المصدر اضغط هنا