Stor milepæl for projektet Large Synoptic Survey Telescope

Forskere ved det amerikanske energiministeriums (DOE) Brookhaven National Laboratory har færdiggjort den første "videnskabsflåde" til Large Synoptic Survey Telescope (LSST), et massivt teleskop designet til at fange billeder af universet som aldrig før. Flåden er en del af sensorarrayet, der vil udgøre det afgørende kamerasegment af teleskopet, og dens færdiggørelse er den første store milepæl for Brookhavens rolle i projektet.

LSST-projektet er et samarbejde mellem mere end 30 institutioner fra hele verden, finansieret primært af DOE's Office of Science og National Science Foundation. SLAC National Accelerator Lab leder den samlede DOE -indsats, og Brookhaven leder konceptualiseringen, design, konstruktion, og kvalificering af det digitale sensoriske array, den "digitale film" til LSST's kamera.

Nu under konstruktion på en bjergtop i Chile, LSST vil tage et billede af hele himlen på den sydlige halvkugle hver tredje nat, giver forskere mulighed for at skabe en time-lapse film af universet. Dens kamera får et synsfelt uden sidestykke og kombineret med teleskopets lyssamlende kraft, LSST vil have en langt større kapacitet til at undersøge himlen end nogensinde tidligere har været tilgængelig.

Den 3, 200 megapixel sensor-array, der udvikles i Brookhaven, er det, der vil gøre LSST i stand til at fange denne ekstraordinære udsigt, når den begynder i drift i 2023.

"Det er hjertet af kameraet, " sagde Bill Wahl, Science Raft Subsystem Manager for LSST-projektet på Brookhaven Lab. "Det, vi laver her i Brookhaven, repræsenterer mange års fantastisk arbejde udført af mange talentfulde videnskabsmænd og ingeniører, hvilket vil føre til en samling billeder, som aldrig er set før af nogen. Det er en spændende tid for projektet og især for laboratoriet. "

LSSTs forskere har designet et gitter bestående af mere end 200 sensorer, opdelt i 21 moduler kaldet science rafts. Hver tømmerflåde kan fungere som et kamera alene, men når de kombineres, de vil sy sammen et komplet billede af den synlige himmel. Efter mange års design og konstruktion, den første flåde blev kvalificeret til brug i LSST-kameraet i slutningen af ​​maj 2017. Brookhaven er nu planlagt til at konstruere cirka en flåde om måneden.

"Færdiggørelsen af ​​den første tømmerflåde er en stor springbræt, "sagde Paul O'Connor, Seniorforsker ved Brookhaven Labs Instrumentation Division. Forskere ved Brookhaven har med succes taget high-fidelity-billeder ved hjælp af den nyligt afsluttede tømmerflåde, bekræfter funktionaliteten af ​​dets design.

Brookhaven begyndte sit LSST forsknings- og udviklingsprogram i 2003, med byggestart i 2014. I tiden op til denne milepæl, et helt produktionsanlæg, sammen med produktions- og sporingssoftware, skulle oprettes. I løbet af de seneste tre år har Brookhaven og dets leverandører har taklet den møjsommelige opgave med at konstruere disse utroligt præcise billedopstillinger.

Science raft "er et objekt, der er vanskeligt nok til at bygge alene, men den skal også fungere perfekt, når den er i vakuum og afkølet til -100° Celsius, "Sagde O'Connor. Afkøling af tømmerflåderne forbedrer kameraets følsomhed, men det får også dele til at trække sig sammen, gør det stadig mere kompliceret at designe flåderne præcist.

Ultimativt, selv med disse udfordringer, den første flåde blev færdiggjort til tiden, og det fulde digitale sensorarray er på vej til at blive leveret til Chile inden udgangen af ​​2019.

Når den var operationel i Andesbjergene, LSST vil tjene næsten alle undergrupper af astrofysiksamfundet. Det anslås, at LSST vil finde titusinder af asteroider i vores solsystem, ud over at tilbyde ny information om skabelsen af ​​vores galakse.

DOE's hovedinteresse i at støtte udviklingen af ​​LSST-kameraet, imidlertid, er at undersøge mørk energi og mørkt stof – to anomalier, der har forvirret astrofysikere i årtier.

"Det er, hvad mange mennesker vil sige, er det mest presserende spørgsmål om grundlæggende fysik, " sagde O'Connor. "Mørk energis og mørkt stofs natur passer ikke ind i resten af ​​fysikken."

Forskere har til hensigt at bruge LSST til at udlede den rumlige fordeling af mørkt stof ved at se på, hvordan dets gravitationskraft bøjer lys fra lysende stof (stof i universet, der udsender lys).

Billeder taget af LSST vil også blive gjort tilgængelige for offentligheden gennem en fuld-sky-viewer svarende til Google Earth-platformen. Denne teknologi vil give studerende og uafhængige videnskabsmænd mulighed for at undersøge mørk energi og mørkt stof, såvel som for en gennemsnitlig person at se og udforske stjernerne.