Учёные создали цифровую фотокамеру с разрешением 3200 мегапикселей. Ей будут снимать звёздное небо

Учёные Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США получили с помощью самой большой в мире цифровой фотокамеры первые 3200-мегапиксельньные фотографии. Об этом сообщается в официальном блоге лаборатории.

В будущем камеру установят на обзорный телескоп строящейся в Чили Обсерватории имени Веры Рубин. После установки камера будет снимать панорамные изображения всего южного полушария неба в течение десяти лет. Полученные данные лягут в основу самого большого астрономического атласа в истории — LSST (Legacy Survey of Space and Time). Предполагается, что он будет включать информацию об около двадцати миллиардах галактик.

Изображения, полученные с помощью самой большой цифровой камеры SLAC настолько велики, что для их отображения в полном размере потребуется 378 телевизоров сверхвысокой чёткости и поддержкой 4K. Разрешение камеры позволяет увидеть мячик для гольфа с расстояния 25 километров. Разработчики отмечают, что разработанная в SLAC камера, сборка которой была завершена в январе этого года, поднимет детальность астрофизических наблюдений на беспрецедентный уровень. Она способна обнаружить объекты в 100 миллионов раз тусклее, чем способен определить человеческий глаз. Именно поэтому одними из её основных задач станут поиск и исследование тёмной энергии и тёмной материи.

Фокальная плоскость камеры, по словам учёных, чем-то похожа на матрицу обычной цифровой камеры, только сложнее. С помощью датчиков она улавливает свет, излучаемый или отражённый объектом, и преобразует его в электрические сигналы, которые используются для создания цифрового изображения.

Поверхность камеры содержит 189 отдельных ПЗС-устройств (CCD-матриц), каждое из которых обеспечивает разрешение 16 мегапикселей — примерно столько же, сколько сенсоры изображений современных цифровых камер. Наборы из девяти ПЗС-матриц и их вспомогательной электроники собраны в квадратные блоки, названные «плотами». Каждый из этих плотов стоимостью в $3 млн. в свою очередь собран на сетке, удерживающей их вместе.

Новая камера уникальна во всём. Помимо гигантского разрешения отдельного внимания заслуживает размер пикселей на матрице. Размер каждого из них составляет всего 10 микрон в ширину. При этом сама фокальная плоскость камеры чрезвычайно ровная — отклонения от идеальной плоскости не превышают одной десятой толщины человеческого волоса. Это позволяет камере делать чёткие изображения с очень высоким разрешением.

Датчики камеры могут работать только при минус ста градусах Цельсия, поэтому вся фокальная плоскость камеры размещена внутри криостата. В течение ближайших месяцев специалисты вставят криостат с фокальной плоскостью в корпус камеры и добавят линзы, включая самый большой в мире оптический объектив, затвор и систему замены фильтров для изучения ночного неба в разных цветах. К середине 2021 года камера будет готова к финальным испытаниям, а затем отправится в Чили.