Mặt phẳng tiêu cự của camera LSST. Ảnh: Đài quan sát Vera C. Rubin.
Lõi camera dùng cho Đài quan sát Vera C. Rubin trong tương lai lập kỷ lục thế giới dành cho bức ảnh kỹ thuật số chụp một lần lớn nhất. Tập hợp cảm biến trong mặt phẳng tiêu cự trên camera kỹ thuật số lớn bằng một chiếc xe SUV của Đài quan sát Vera Rubin chụp những bức ảnh 3.200 megapixel trong các thử nghiệm gần đây. Những thử nghiệm này được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC của Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) ở California.
Theo nhóm nghiên cứu ở SLAC, ảnh chụp lớn đến mức cần kết hợp 378 TV 4K độ phân giải siêu cao để hiển thị kích thước đầy đủ. Độ phân giải cao của nó cho phép người dùng có thể thấy một quả bóng golf từ khoảng cách 25 km. Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu tham gia chế tạo camera LSST (Legacy Survey of Space and Time) của Đài quan sát Vera C. Rubin tập trung vào những vật thể gần, bao gồm kết cấu bề mặt của cây súp lơ Romanesco.
Giống như cảm biến chụp ảnh ở camera trên điện thoại di động, mặt phẳng tiêu cự của camera LSST biến đổi ánh sáng phát ra hoặc phản xạ từ vật thể thành tín hiệu điện giúp tạo ra ảnh kỹ thuật số. Nhưng lõi chụp của camera LSST lớn, phức tạp và mạnh hơn nhiều sản phẩm điện tử dân dụng. Mặt phẳng tiêu cự mới thử nghiệm rộng hơn 0,6 m và chứa 189 cảm biến. Những cảm biến này được chia thành 21 cụm riêng biệt, mỗi cụm cao khoảng 0,6 mét, nặng 9 kg và trị giá tới 3 triệu USD.
Ảnh chụp cây súp lơ bằng mặt phẳng tiêu cự của camera LSST. Ảnh: Đài quan sát Vera C. Rubin.
Các cụm cảm biến được chế tạo tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven của DOE ở New York, sau đó vận chuyển đến SLAC. Hồi tháng 1/2020, nhóm nghiên cứu SLAC hoàn thành lắp đặt 21 cụm cảm biến cùng với 4 cụm thiết bị chuyên dụng khác theo vị trí thiết kế trong mạng lưới mặt phẳng tiêu cự. Quá trình đòi hỏi độ chính xác cao này kéo dài khoảng 6 tháng. Các cụm được chèn chặt để tối đa hóa vùng chụp của mặt phẳng tiêu cự. Khoảng trống giữa hai cụm rộng chưa tới 5 sợi tóc.
Ảnh chụp mới công bố chỉ là một phần trong loạt thử nghiệm toàn diện được thiết kế để tinh chỉnh mặt phẳng tiêu cự chuẩn bị lắp đặt trên camera LSST. Việc lắp đặt sẽ diễn ra trong vài tháng tới cùng với bổ sung ống kính và các bộ phận quan trọng khác nếu tất cả theo đúng kế hoạch. Camera sẽ sẵn sàng cho thử nghiệm cuối cùng vào giữa năm sau. Sau đó, thiết bị sẽ được vận chuyển lên dãy Andes ở Chile, nơi đặt Đài quan sát Vera Rubin. Camera sẽ tạo ra ảnh chụp toàn cảnh bầu trời phía nam, bao gồm hình ảnh của 20 tỷ thiên hà khác nhau.
An Khang (Theo Space)