211service.com
Hvordan man bygger et Evryscope
Et problem med teleskoper er, at de kun kan kigge på et lille stykke himmel på ethvert tidspunkt. Astronomer har forsøgt at omgå dette ved at kombinere mange billeder, hver kun nogle få grader brede, der dækker forskellige områder af himlen. Disse state-of-the-art systemer kan producere et kort over hele himlen hver dag.
Men astronomer ved godt, at mange interessante begivenheder finder sted på meget kortere tidsskalaer, såsom transit af exoplaneter på tværs af andre stjerner, binære stjerner, der formørker, gammastråleudbrud og så videre. At fange ændringerne forbundet med disse begivenheder kræver en meget hurtigere måde at fotografere hele himlen på.
I dag siger Nicholas Law og venner ved University of North Carolina i Chapel Hill, at de er ved at udvikle netop sådan et stykke sæt. Deres nye gigapixel-teleskop vil være i stand til at fotografere hele himlen samtidigt og kontinuerligt til relativt lave omkostninger. Faktisk repræsenterer dette instrument en helt ny type teleskop, som Law og co kalder Evryscope, fra græsk for vidsyn.
Designet er i princippet ligetil. Den består af 23 små teleskoper monteret på en halvkugleformet kuppel, der kan rotere for at spore himlen. Hvert lille teleskop har en 7 cm blænde og et synsfelt på et par hundrede kvadratgrader. Hver enkelt fokuserer lys på 29 megapixel chip.
Kuppelen er designet således, at synsfelterne for hvert af de små teleskoper overlapper hinanden for at dække omkring 10.000 kvadratgrader af himlen samtidigt og producere 0,7 gigapixel billeder. Kuppelen roterer på ækvatorial montering, så Evryscope kan optage eksponeringer på op til 3 timer, før den går tilbage og sporer det næste himmelområde.
Det vil producere 700 megapixel billeder hvert andet minut med en datahastighed på 5 MB per sekund. Dette vil blive gemt på en 20 TB lagerenhed, der skal hjælpe med at håndtere tre måneders data, forudsat at vejret bliver godt to tredjedele af tiden.
Selve de små teleskoper er simple - i det væsentlige kameralinser, der sidder oven på CCD-chips. Law og co har eksperimenteret med Canon 50 mm og 85 mm F/1 .2 objektiver. Og de har haft to teleskoper med disse linser, der fungerer automatisk i Arktis i løbet af de sidste to vintre. De siger, at instrumenterne har fungeret mere eller mindre perfekt, selv om ingen mennesker er til stede meget af tiden.
Interessant nok koster Canon 85 mm F/1 .2 omkring $2000. Men Law og co siger, at de har testet et Rokinon 85 mm F/1.4-objektiv, der producerer lignende resultater til en pris på kun omkring $200, en størrelsesorden mindre. Hvis dette viser sig at være en gennemførlig mulighed, kan det reducere omkostningerne til Evryscope betydeligt.
Uanset hvad, siger de, at de burde have en prototype af Evryscope i drift næste år. Med kun én bevægelig del, ækvatorialdrevet, skulle systemet være pålideligt, et væsentligt krav for en enhed, der vil fungere automatisk, selv uden at der er nogen mennesker til stede.
Det kunne gøre noget værdifuldt arbejde. Law og co siger, at deres Evryscope burde være i stand til at søge efter exoplaneter omkring nærliggende klare stjerner og endda lede efter klippeplaneter i de beboelige zoner omkring nærliggende M dværgstjerner.
Og fordi Law og co har til hensigt at gemme alle data produceret af Evryscope, burde det også være praktisk til efterfølgende undersøgelse af enhver begivenhed på nattehimlen. Dette vil give astronomer mulighed for at undersøge det relevante område af himlen i dagene, ugerne eller endda måneder før supernovaer eller gammastråleudbrud, på udkig efter interessante forløberbegivenheder.
Det vil være et interessant sæt. Evryscope-systemer tilbyder en ny mulighed: et kontinuerligt optaget billede af en stor del af den synlige himmel, med evnen til at følge individuelle begivenheder og objekter på minut-for-minut tidsskalaer i arkivdata, siger Law og co.
Og det burde de gøre til de relativt lave omkostninger i den nærmeste fremtid. Vi forventer at implementere en prototype af Evryscope-systemet i begyndelsen af 2015, med et fuldt system efterfølgende, siger de.
Vi holder øje med, hvad der sker.
Ref: arxiv.org/abs/1407.0026 : The Evryscope: Det første Full-Sky Gigapixel-Scale Telescope