它是现在最大CCD相机，光制造就花了20年！

拍客部落：你印象中的相机有多大？是日常所见的大画幅相机吗？实际上，如果有喜欢科学纪录片的拍客，相信知道，往往在科研领域会出现更“超常规格”的各类仪器，相机也是其中之一。今天，来介绍一台重量超过3吨，高达32亿像素的性能巨兽。

   早前拍客部落本版发布世界最快速度的相机（华人科学家发布世上最快的相机，每秒 可拍156.3 万亿帧），现在美国方面正式宣布史上最大最高像素的天文相机将投入使用。

      巨型相机的故事起点在1990年代初期，一群科学家有一个梦想：一种新型的拥有先进技术的天文望远镜，用来推动天文学、天体物理学和成像技术。这台相机的目标定位将是一个可以即时拍摄天空并帮助解开暗物质之谜的设备。


项目发布时的官宣图

        这台相机命名为大型综合巡天望远镜（LSST），在宣布将会研发后的30年，这个梦想成为现实。美国时间4月3日，官方宣布，不日相机将会在智利南方天文台启用。

       这台相机，最初只是一个粗略的草图，自2003年，LSST公司成立为一个支持该项目的非营利组织。2007年，LSST分别获得了查尔斯·西蒙尼
（Charles Simonyi）和比尔·盖茨（Bill Gates）的2000万美元和1000万美元的重要资金支持，用于建造望远镜的镜面阵列。正是在这一点上，这个梦想开始让相关人员感到“真实”

       2010年，该项目获得了美国国家科学基金会（NSF）和能源部（DOE）的联邦资助，望远镜的建造得以以大型综合巡天望远镜（LSST）的名义开始。

        两端带有透明圆圈的大型圆柱形LSST相机位于干净、现代化的实验室环境中，周围环绕着各种技术设备。

         2015年，智利塞罗帕雄（Cerro Pachón）破土动工，将在那里建造用于大型相机的巨大望远镜外壳。在接下来的几年里，整个天文台系统的各个部分，包括相机，将在世界不同地区建造。相机的制造在加利福尼亚开始认真开始。钢制望远镜支架结构在西班牙组装而成。副镜在纽约组装。


图为必须穿着干净的防护服才能进入建造LSST的房间

       为什么说这是有史以来最大的数码相机？重量方面，这台LSST重量超过3000公斤。相当于 1,500支尼康 58mm f/0.95 Noct镜头。




图为 LSST相机的庞大传感器阵列

        它之所以如此巨大，是因为它能够捕捉到巨大的像素分辨率。成像仪由 21 个单元组成，每个单元装有 9 个 CCD 传感器，合计189个CCD，这些传感器构成了阵列。






LSST相机的CCD与哈苏X1D比较

      虽然这些传感器每片仅提供大约1600万像素的分辨率，但单个像素面积比所有民用级相机上的像素大得多。由上图可见，就算目前最高档定位的中画幅哈苏X1D在它面前也只是个小弟。

       为什么要这么大？正如拍客部落各位所常用的一句：底大一级压死人。到底可以压倒多少？具体参数并没有公布，但技术人员介绍这台LSST相机上的CCD芯片设计得非常灵敏，起步ISO几乎相当于民用相机的十万级，以至于环境光都无法记录，因为它太过曝了。但在拍摄夜间的天空却是一台利器。历时20年的制造，其中大部分成本也用在传感器上，由于不符合必要的规格，大量传感器被丢弃。例如，传感器必须在完美平整度的四微米以内才能通过。作为参考，人类头发的平均厚度为 70 微米。


LSST的制冷装置，可以将传感器过冷至-100摄氏度

        镜头同样令人印象深刻，具有 3.5 度的视野，等效光圈为 f/1.23，前组光学玻璃元件的直径为 1.55 米，是目前同类相机中最大的。








图为LSST相机镜头前部元件的侧视图，位于一个房间内，背景中可以看到科学设备


      发文之时，智利方面已经准备好迎接这台相机的到来，将会在天文台内直接完成最后的组装及测试。目前突破性的LSST相机已经完成。利用它32亿像素拍摄宇宙深空。拍客部落各位可以等待第一张照片到底有多震撼。