SLAC s’aconsegueix el lliurament de la lent òptica més gran del món

L’òptica de la càmera digital per al gran telescopi d’investigació sinòptica deixa LLNL llest per a la integració.

lens

Una gran cosa: l'objectiu més gran per a la càmera digital més gran.

Ha arribat una lent de 1,57 metres d’amplada i que es creu que és la lent òptica d’alt rendiment més gran fabricada mai Laboratori nacional d’acceleradors SLAC, un gran pas cap al seu eventual destí en una càmera digital utilitzada pel Large Synoptic Survey Telescope (LSST).

El conjunt de la lent de la càmera, inclosa la gran lent L1 juntament amb una lent L2 acompanyant més petita que mesura 1,2 metres de diàmetre, va ser dissenyada pel laboratori nacional Lawrence Livermore (LLNL) i construït durant cinc anys per Pilota Aeroespacial i subcontractista Sistemes òptics d’Arizona. Un tercer objectiu, L3, de 72 centímetres de diàmetre, també es lliurarà a SLAC en un mes.

SLAC gestiona el disseny general, la fabricació i el muntatge final de la càmera digital de 3.200 megapíxels de 168 milions de dòlars de LSST, que es diu que està completada en un 90% i que estarà acabada a principis del 2021.

"L'èxit de la fabricació d'aquest conjunt òptic únic és un testimoni de l'experiència líder mundial de LLNL en òptica gran, basada en dècades d'experiència en la construcció dels sistemes làser més grans i potents del món", va dir Scot Olivier, que ha estat va participar durant més d’una dècada en el projecte LSST de Lawrence Livermore.

Segons LSST Corporation, la càmera digital del LSST és la càmera digital més gran mai construïda. L’estructura final mesurarà 1,65 x 3 metres i pesarà 2.800 kg. Es tracta d’una imatge òptica de gran abast i gran camp capaç de veure llum des de l’ultraviolat proper fins a l’infraroig proper.

Quan es munten, els objectius L1 i L2 es situaran en una estructura òptica a la part frontal del cos de la càmera; L3 formarà la finestra d'entrada al criòstat de la càmera, que conté el seu pla focal i l'electrònica associada.

Requisits d’enfocament precisos

El Càmera digital CCD enregistrarà les imatges vistes pel sistema òptic principal del telescopi, ell mateix nou disseny de tres mirallscombinant miralls terciaris primaris de 8,4 metres, secundaris de 3,4 metres i 5 metres. Es preveu la primera llum a LSST el 2020, i les operacions completes començaran el 2022.

Dissenyar una càmera digital capaç d’assolir els ambiciosos objectius d’imatge de la LSST ha portat LLNL a afrontar diversos reptes, segons l’equip del projecte. El format de detector final utilitza un mosaic de 189 detectors de silici de 16 megapíxels disposats en 21 "basses" per proporcionar la resolució total de 3,2 gigapíxels.

La càmera tindrà una exposició de 15 segons cada 20 segons, ja que el telescopi es tornarà a posar i es fixarà en un termini de cinc segons, cosa que requereix una estructura excepcionalment curta i rígida. Al seu torn, això implica un nombre f molt petit, juntament amb un enfocament molt precís de la càmera.

La documentació LSST indica que les exposicions de 15 segons són un compromís per permetre detectar fonts febles i mòbils. Les exposicions més llargues reduirien la sobrecàrrega de la lectura de la càmera i el reposicionament del telescopi, permetent una imatge més profunda, però els objectes de moviment ràpid i prop de la Terra es mourien significativament durant una exposició. Cada punt del cel s'ha d'imaginar amb dues exposicions consecutives de 15 segons, per rebutjar els cops de raigs còsmics als CCD.

"Cada vegada que realitzeu una activitat per primera vegada, és probable que hi hagi reptes, i la producció de l'objectiu LSST L1 no va ser diferent", va comentar Justin Wolfe de LLNL. “Esteu treballant amb un tros de vidre de més de cinc peus de diàmetre i només quatre centímetres de gruix. Qualsevol manipulació errònia, xoc o accident pot provocar danys a l'objectiu. La lent és una obra artesanal i tots estem orgullosos d’ella ”.


Hora de publicació: 31 d'octubre de 2019