美國建成全球最大天文相機 耗時20年研製拍攝像素達32億 助解宇宙奧秘

美國能源部所屬實驗室耗時20年建造了全球最大天文數位相機LSST，拍攝像素達32億 ，可以幫助解開宇宙奧秘。

美國建成全球最大天文相機 耗時20年拍攝像素達32億

美國能源部所屬的史丹福國家加速器實驗室（SLAC）耗時20年建造的全球最大天文數位相機LSST（Legacy Survey of Space and Time）已在智利南美的薇拉‧魯賓天文台（Vera C. Rubin Observatory）完工。這款相機擁有每張影像高達32億像素的拍攝能力，將在未來10年解開宇宙之謎。

數位相機重達3噸  每晚可拍攝約1000張影像

LSST數位相機重達3噸，外形酷似小型汽車。其前置鏡頭直徑為1.5米，由201個獨立的CCD感測器組成。每個像素的寬度僅有10微米，焦平面非常平坦，變異度不超過人髮寬度的十分之一。相機的主焦成像系統每30秒曝光一次，每晚可拍攝約1000張影像，並將這些影像每隔3個晚上拼接在一起，形成極其詳細的南方天空影像，以觀察超過200億個星系的變化。

建造成本1.68億美元 

據報導，LSST相機的建造成本為1.68億美元（約13.1億港元），並配備了能夠捕捉紫外線至近紅外線光線的濾光片交換系統。薇拉‧魯賓天文台副主任兼相機項目負責人Aaron Roodman解釋道，LSST每張照片擁有32億像素，要全尺寸顯示一張影像，需要378台超高清電視。

使已知天體的數量增加10倍 

薇拉‧魯賓天文台計劃利用LSST相機對小天體進行更全面的普查，可能使已知天體的數量增加10倍。研究人員希望利用LSST相機繪製更詳細的銀河系地圖，深入了解銀河系的結構、演化，以及恆星和其他天體的性質。此外，他們還將研究暗能量（推動宇宙膨脹的力量）、暗物質（構成宇宙約85%的神秘物質），以及對地球構成威脅的小行星。

stanford university官網圖片

在智利北部高山建設的全球最大數碼相機即將啟動，執行一項長達10年的任務：以極高的精度拍攝夜空，揭開宇宙深處的奧祕。

擁有32億像素的超高解析度 相當300部手機像素總和

《CNN》報道，這台相機安裝在即將完工的薇拉．魯賓天文台（Vera C. Rubin Observatory）內，擁有32億像素的超高解析度，相當於300部手機的像素總和。每次拍攝的影像涵蓋面積可達40個滿月。

每晚產生20兆位元組資料

薇拉．魯賓天文台為一複雜的綜合系統，內含鏡頭直徑8米廣域地面上的望遠鏡（wide-field ground-based telescope）、天文攝影機還有資訊自動處理系統。預計每晚可以產生20兆位元組（terabytes）的資料，10年後總共產生15拍位元組（petabytes）的資料。探索的目標，是為了發掘了解暗物質與暗能量的本質為何，還有研究地球與隕石撞擊的可能、恆星和其他近太陽的星球。

觀看影片

AI和演算法進行分析

這些影像資料將透過人工智能（AI）和演算法進行分析，尋找任何變化或移動的天體，並在發現異常現象時發出警報。預計每天將產生約1000萬個警報，涵蓋太陽系天體、小行星、超新星等各種天文現象。

Vera C. Rubin Observatory 網站圖片

測試後預計明年運作

薇拉．魯賓天文台預計2025年開始運作，經過數個月的測試後，將進行首次觀測。該天文台選址於智利安地斯山脈，因為當地處於高海拔、天空黑暗且乾燥，大氣穩定，擁有極佳的夜空品質，非常適合進行天文觀測。

Vera C. Rubin Observatory 網站圖片