捕捉宇宙图像的数码相机

　　捕捉宇宙图像的数码相机

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　　世界上最大的数码照相机将于2011 年在智利落成，它是一座大口径全景巡天望远镜的一部分，能精确地拍摄到天体运行的轨迹，拍摄到的图像直径是月亮直径的7 倍。这项计划也引起了比尔•盖茨的兴趣，他私人捐出1000 万美元，希望能将之发展成探索宇宙的网络终端的外围设备。

　　文/ 祁红屯绿

　　在智利的安第斯山脉之上，天文学家计划建造一座具有全景式视野的天文望远镜，跟以往的天文望远镜不同，这个全称为“大口径全景巡天望远镜”(LSST)的庞然大物，能够向人们展现出宇宙的一种整体景观，数十亿计的星河，各种天体运行的轨迹，都能通过这座巡天望远镜将整个天穹一次尽收眼底。

　　世界最大数码照相机

　　2008年1月6日，维克多•卡纳本丹姆，LSST 工程的经理人代表，在向外界介绍此项计划的进展时说：“大多数天文望远镜只观测宇宙中很小的一部分，关注每个天体的细节，当然也会看得很深邃，但是我们想要的是一座视野更加广阔的望远镜，它要看得更多，要涵盖整个星空。”

　　维克多•卡纳本丹姆所说的“视野更加广阔的望远镜”，就是目前正在建造当中的LSST，即大口径全景巡天望远镜(the Large Synoptic SurveyTelescope)。这将是世界上最大的天文望远镜，据参与项目的天文学家预测，当这个计划成功，LSST 将一周若干次巡测星空，每一次，都能够观测到整个星空。

　　不仅如此，LSST的独到之处还在于它所配置的数码相机。这架全自动的数码相机每隔15 秒就能拍摄一张图像，图像的直径是月亮直径的7 倍。它还能每隔3 天得到一张星空的全景图像，像素达到3200MB。它将是世界上最大的数码相机，也是像素最高的数码相机。这架数码相机还能清晰地捕捉到昏暗的小行星和近地行星的图像，它的定时拍摄图像将可以用来绘制分布在宇宙中的大质量天体运行的3D 地图，这不仅可以帮助天文学家追踪到数十亿计的星系，还能揭示出更多关于神秘的“暗物质”的秘密，那些“暗物质”推动了宇宙的膨胀。

　　比尔• 盖茨千万捐资

　　这台配置有世界最大数码相机的LSST 从2000 年开始筹划，分别由23所大学、世界顶级的实验室和私人团体共同承担，建造基地设在美国亚利桑那州的图森。虽然背景看来已经足够雄厚，但是建成这台功能超强的巨型天文望远镜也绝非易事。

　　最大的障碍来自于资金的困难。建成这样一台天文望远镜，所需的资金将达到4亿美金。到了今年，全球顶尖的天文学家和团体已经为了这个项目耗费了几乎所有的财力和物力。

　　本月6 日，项目出现了转机。LSST吸引了全世界最富有的人之一—比尔•盖茨，他从自己的私人财富中拿出了1000万美元捐助给这项工程；而他的前微软同事，查尔斯•西蒙尼则从他的“艺术与科学”基金中拿出2000万，这使得LSST计划 在上周重新有了实质性的进展。吸引了比尔•盖茨的正是数码相机与望远镜联袂相成的功能。“这台望远镜把天文学变成了一个软件的课题了”。数码相机把望远镜观测到的天体以及天体运行的情况记录下来，并转换为数据，通过一定方式写成编码，这样一来，人们可以通过在数据库中查询夜空中星系的数据，以此得到相应的资料，计算出结果。不过目前技术上的难题在于如何处理如此巨大的数据，虽然这个设想在理论上非常具有吸引力。

　　“LSST 实际上可以是一个互联网上的望远镜，它每夜将吸纳上千兆的字节，然后把它传输给任何想要它的人。这将是人类共享的资源—一个用来探索宇宙的网络终端的外围设备。”而作为微软前首席架构师的查尔斯•西蒙尼本身也是一名太空爱好者，他也是被LSST 的潜力无限的网络用途吸引，出巨资支持LSST 项目的进行。目前，这3000 万美元将用作建造3 个巨大的反射镜、3 个折射透镜，这些是这台机器中最重要和最昂贵的部分。

　　安第斯山巅上的“第一道光”

　　LSST 项目计划在2011 年完成。这座大口径的全景巡天望远镜将被安置在智利帕切翁山顶上的天文台里。位于安第斯山脉的帕切翁山海拔2690 米，这样的高度为天文观测提供了一个开阔的视野。而智利本身的降雨量极少，这能避免天文观测活动中光和水气的污染影响可见度。世界最大的几座天文望远镜基本上都在智利，在这样的一个望远镜阵列之中，LSST 将能更好地发挥全景观测的作用。

　　当透镜和折射镜在各个专门的实验室中被制造出来，就会被统一运向山顶安装起来。参与项目的天文学家们把这台望远镜称为“第一道光”。四年后，这“第一道光”将在安第斯山脉之上开镜，每个夜晚，望远镜输入3 万兆影像数据(大约是目前最顶级iPod 的190 倍)，正如项目的另一位经理人唐纳德•斯威尼所说：“通过这道‘光’，人们将知道天空中每个地方所发生的每一件事，这在以前从未有人做过的。”