8亿7000万像素超级相机长什么样?

"Hyper Suprime-Cam"(HSC) 的超级相机
这一台名叫"Hyper Suprime-Cam"(HSC) 的超级相机,高三米,重三吨,在158cm高的女性旁边比较,就如上图般的样子。它是由日本国家天文台与国际学术及工业组织合作制做,是8.2米的Subaru Telescope (すばる望远镜)上的数码相机。
相机组件包括镜头、滤镜、快门及感光元件。感光元件由116块CCD组成,共8亿7000万像素,放置于一个焦平面上,并保持温底低至-100℃。另外最前方的巨型镜片直径达82cm,而镜筒则长165cm。


感光元件由116块CCD组成,共8亿7000万像素
最前方的镜片名叫"Wide Field Corrector",由佳能制造,据称是目前世上同类型镜片中最锐利的一块。


最前方的镜片
以下则是称为"Prime Focus Unit"(PFU)的对焦系统,极度精细,由三菱开发,这台重达三吨的相机,可以低至1-2微米程度来调整对焦,即是人类头发的大约1/100宽度。这个是天文望远镜反射系统之后的折射镜组
这个是天文望远镜反射系统之后的折射镜组


称为"Prime Focus Unit"(PFU)的对焦系统
相机安装在天文望远镜时的样子


相机安装在天文望远镜时的样子(CG 绘图)
事实上这相机已经于去年开始运作,目前部署在夏威夷毛纳基山天文台上。
斯巴鲁天文望远镜的 Hyper Suprime 相机(HSC),某团队刚刚发布他们在过去 18 个月里采集到的首批图像和数据。在 61.5 个夜晚里,该相机将目光锁定在了 108 平方度的星空,以捕捉不到当前宇宙 10% 不到的光线。项目领导人、来自日本国家天文台的科学家 Satoshi Miyazaki 表示:项目始于 2014 年,而 HSC 可以捕捉广角和高分辨率图像。


由红、绿、红外波段组合而成的彩色图像(斯巴鲁天文望远镜拍摄的宇宙一角)
Satoshi Miyazaki 称,他们相信这些数据会结出许多激动人心的天文结果,比如探索暗物质和暗能量的本性、我们所在太阳系的小行星、以及宇宙早期的星系等。目前团队正在准备发表大量基于这些数据的科学论文。
虽然HSC 不及哈勃超深空探索项目那样的高度,但这并不是该研究的本意。普林斯顿大学天体物理学习的 Michael Strauss 表示:"我们的探究已经很深,尽管没有达到哈勃那样的深度,但覆盖了更大块的星空"。

室女座的一个巨大星系团,画面中心区域可见许多强大的"引力透镜"。
他解释到:"哈勃深空探索项目仅覆盖了很小的平方角,而我们刚发布的数据则超过了 100 平方度(且 1 平方度里就有 3600 平方角)。即便是最大的单次观测(COSMOS survey),前者也只覆盖了 2 平方度,且深度不及我们"。观测有三个层级,分别是广(Wide)、深(Wide)、超深空(UltraDeep)。广域观测将覆盖 1400 平方度(约合 7000 个全月区域),深空观测覆盖 26 平方度,而超深空则是 3.5 平方度。

研发团队
世界第一行星探测能力的日本斯巴鲁subaru昴星为世界最大单一主镜片光学红外天文望远镜,在目前发现的距地球最遥远的10颗星系中有9个是科学家利用它发现的,其中包括最远的那颗,并在2012年打破了新银河的最远观测记录。经吉尼斯世界纪录认定的世界最精密光学天象仪——来自日本五藤光学。当今世界上最先进的光学天象仪能准确投影1亿4千万颗恒星,并且五藤光学和柯尼卡美能达加起来在此领域已握有全球7成左右份额。
Name | Major Role |
Satoshi Miyazaki | CCD |
Yutaka Komiyama | Cryogenic Dewar |
Hidehiko Nakaya | Electronics |
Yukiko Kamata | CCD |
Yoshi Doi | Conceptual study in mechanics (advisor) |
Takashi Hamana | Data analysis |
Hiroshi Karoji | Filter (moved to U-Tokyo) |
Hisanori Furusawa | Data analysis |
Satoshi Kawanomoto | System design, Filter |
Tomoki Morokuma | SH sensor, Auto guider (moved to U-Tokyo) |
Yuki Ishizuka | Secretary (Moved to U-Tokyo) |
Kyoji Nariai | Optics design, evaluation |
Yoko Tanaka | Optics design, evaluation |
Fumihiro Uraguchi | Filter exchanger unit shutter, telescope modification |
Yosuke Utsumi | Camera control system |
Yoshiyuki Obuchi | Cryogenic dewar |
Yuki Okura | Data analysis |
Masamune Oguri | Data analysis (moved to U-TOKYO) |
Tadafumi Takata | Data analysis |
Daigo Tomono | Telescope modification |
Tomio Kurakami | Telescope modification |
Kazuto Namikawa | Telescope modification |
Tomonori Usuda | Telescope modification |
Hitomi Yamanoi | Data analysis |
Tsuyoshi Terai | Simulation |
Hatsue Uekiyo | Secretary |
Yoshihiko Yamada | Data analysis Data base |
Michitaro Koike | Data Analysis |
Hiro Aihara (U-Tokyo) | Electronics, Data analysis |
Yuki Fujimori (U-Tokyo) | Electronics |
Sogo Mineo (U-Tokyo) | Electronics, Data analysis |
Hironao Miyatake (U-Tokyo) | Electronics |
Naoki Yasuda (U-Tokyo) | Data Analysis |
Jun Nishizawa (U-Tokyo) | Data analysis |
Tomoki Saito (U-Tokyo) | Data analysis |
Manobu Tanaka (KEK) | Data analysis, Electronics |
Tomohisa Uchida (KEK) | Electronics |
Nobu Katayama (KEK) | Data analysis (Moved to U-TOKYO) |
Shiang-Yu Wang(ASIAA) | Filter exchanger unit, WFC methodology system |
Hsin-Yo Chen(ASIAA) | Filter exchanger unit |
Robert Lupton (Princeton) | Data analysis |
Craig Loomis (Princeton) | Data analysis |
Steve Bickerton (Princeton) | Data analysis |
Paul Price (Princeton) | Data analysis |
Jim Gunn (Princeton) | advisor in all fields |