科学家揭示世界最强大数码相机：高达32亿像素

研究人员揭开了迄今制造的最强大大数码相机，大口径全景巡天望远镜(LSST)的32亿像素相机拍摄的一张照片将需要1500块高清电视屏才能展示出来，它将使你的摄像头手机相形见绌。这部巨型相机将发射升空，成为大口径全景巡天望远镜心脏的一部分。它将安装在美国能源部斯坦福直线加速器中心的国家加速度实验室上，成为大口径全景巡天望远镜的眼睛，揭示空前的宇宙细节，帮助科学家解开一些最大的科学谜团。

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大口径全景巡天望远镜的32亿像素相机将和一辆小型汽车差不多大，重量超过3吨。这部数码相机将是世界上迄今为止制造的最大相机，使大口径全景巡天望远镜创造一个前所未有的天文数据存档。这些数据将帮助科学家研究星系的形成，追踪具有潜在威胁的小行星，观测恒星爆炸，更好了解神秘的暗物质与暗能量。

美国能源部现已批准开始制造大口径全景巡天望远镜。这个制造阶段被称为“关键决策3”。大口径全景巡天望远镜项目负责人史蒂文-卡恩说：“我们现在正按照计划前进，开始制造它的关键零部件。”

大口径全景巡天望远镜将于2022年开始使用，每隔几夜就会从智利帕穹山山顶拍摄整个可见南部夜空的数码照片。它将对南部夜空进行一次大范围、有深度的快速调查，将迄今为止数量最多的恒星以及迄今为止观测到的星系按目录进行分类。

大口径全景巡天望远镜将在10年中探测几百亿个天体，用前所未有的细节制造出夜空影像。这将是一部望远镜第一次观测数量超过地球人类的星系。美国能源部为制造大口径全景巡天望远镜和建造场地设施提供资金支持，但它的数据管理系统、教育和公众宣传基础设施所需费用主要来自美国国家科学基金会(NSF)。

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大口径全景巡天望远镜的相机将包括一个改变过滤器的机械装置和一个快门。这个动画展示了这个机械装置的运作情况，它将使这部相机观测不同波长。这部相机将有能力观测从近紫外线到近红外线等不同波长的光。

大口径全景巡天望远镜的32亿像素相机将和一辆小型汽车差不多大，重量超过3吨。它将以极高分辨率拍摄整个夜空。它拍摄的一张照片将需要1500个高清电视屏才能充分展示出来。

今年初，这部相机的双面主镜/三镜制造完成。与此同时，在智利北部进行的一个传统的奠基仪式标志着建造现场设施的开始。一个近2000平方英尺、两层高的无尘室已在斯坦福直线加速器中心建造完成，将为大口径全景巡天望远镜的建造提供帮助。

斯坦福直线加速器中心负责人高季昌(Chi-Chang Kao)说：“美国能源部的批准是对所有工作人员工作的欣赏与认可。看到这一成果，我们非常高兴。斯坦福直线加速器中心很荣幸能和美国国家科学基金会以及美国能源部的其他实验室进行合作。我们还为大口径全景巡天望远镜提供的广泛的科学机会感到兴奋，尤其是它将让我们对暗能量有进一步了解。”

一个由大学和实验室组成的国际合作组织正在制造这部巨型相机的组件。这个组织的成员有美国能源部的布鲁克黑文国际实验室、劳伦斯-利弗莫尔国家实验室和斯坦福直线加速器中心等。

斯坦福直线加速器中心负责整个项目的管理、系统工程、相机机体的设计与制造、数据采集与相机控制软件、低温恒温器的设计与制造以及整部相机的集成与测试等。这部相机的制造与测试将需要约5年时间。

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大口径全景巡天望远镜的32亿像素相机将拍摄一个比满月大40倍的夜空区域。这部望远镜的巨大镜子和广阔的视野范围相结合，将捕捉更多来自昏暗天文物体的光。它的这种能力将超过其他任何光学望远镜。

斯坦福直线加速器中心还正为大口径全景巡天望远镜的数据管理系统设计和建造得到美国国家科学基金会资助的数据库。大口径全景巡天望远镜每年将制造一个约600万千兆字节的公共数据存档。这相当于一部普通的800万像素数码相机每晚拍摄约80万张照片。但大口径全景巡天望远镜拍摄的照片质量更高，而且有更大的科学价值。这些数据将帮助科学家研究星系的形成，追踪具有潜在威胁的小行星，观测恒星爆炸，更好了解占宇宙95%的神秘的暗物质与暗能量。

卡恩表示：“我们有一个繁忙的工作议程，它将跨越2015年的剩余时间以及整个2016年。在智利帕穹山建造大口径全景巡天望远镜的计划正顺利进行着。这部望远镜的架台和圆顶围场的建设已获批准。与此同时，供应商也将全力以赴，跟上工程进度。”

斯坦福直线加速器中心相机项目负责人纳丁-库里塔表示，这部相机先进传感器的制造已经开始，同时光学元件和其他主要组件的合同也已签署。这位科学家说：“我们关注这部相机的设计和原型已有多年，对现在开始制造它的关键组件感到异常兴奋。未来这一年是至关重要的，因为我们将组装和测试焦平面的传感器。”

美国国家研究理事会的天文学与天体物理学十年探索计划将大口径全景巡天望远镜列为当前10年内优先考虑的地面科研项目。美国高能物理咨询委员会粒子物理学项目优先选择小组的最新报告建议完成大口径全景巡天望远镜的制造任务。

库里塔表示：“我们为实现这个目标已努力工作多年。所有人都对开始制造这部相机感到兴奋。它将使南部夜空的深度调查迈出一大步。”