211service.com
Hur man bygger ett Evryscope
Ett problem med teleskop är att de bara kan titta på en liten bit av himlen när som helst. Astronomer har försökt komma runt detta genom att kombinera många bilder, var och en bara några grader bred, som täcker olika områden på himlen. Dessa toppmoderna system kan producera en karta över hela himlen varje dag.
Men astronomer vet mycket väl att många intressanta händelser inträffar på mycket kortare tidsskalor, som exoplaneternas transitering över andra stjärnor, dubbelstjärnor som förmörkar, gammastrålningsskurar och så vidare. Att fånga förändringarna i samband med dessa händelser kräver ett mycket snabbare sätt att fotografera hela himlen.
Idag säger Nicholas Law och kompisar vid University of North Carolina i Chapel Hill att de utvecklar just ett sådant kit. Deras nya gigapixelskaliga teleskop kommer att kunna fotografera hela himlen samtidigt och kontinuerligt till relativt låg kostnad. Detta instrument representerar faktiskt en helt ny typ av teleskop som Law och co kallar Evryscope, från grekiskan för vidsyn.
Designen är i princip okomplicerad. Den består av 23 små teleskop monterade på en halvklotformad kupol som kan rotera för att spåra himlen. Varje litet teleskop har en 7 cm öppning och ett synfält på några hundra kvadratgrader. Var och en fokuserar ljus på ett 29 megapixel chip.
Kupolen är designad så att synfälten för vart och ett av de små teleskopen överlappar varandra för att täcka cirka 10 000 kvadratgrader av himlen samtidigt och för att producera 0,7 gigapixelbilder. Kupolen roterar på ekvatorialfästet så att Evryscope kan spela in exponeringar på upp till 3 timmar innan det går tillbaka och spårar nästa himmelområde.
Det kommer att producera 700 megapixelbilder varannan minut med en datahastighet på 5 MB per sekund. Detta kommer att lagras på en 20 TB lagringsenhet som ska hjälpa till att hantera tre månaders data, förutsatt att vädret kommer att vara bra två tredjedelar av tiden.
De små teleskopen i sig är enkla - huvudsakligen kameralinser som sitter ovanpå CCD-chips. Law and co har experimenterat med Canon 50 mm och 85 mm F/1 .2 objektiv. Och de har haft två teleskop med dessa linser som fungerar automatiskt i Arktis under de senaste två vintrarna. De säger att instrumenten har fungerat mer eller mindre perfekt utan att ens människor är närvarande mycket av tiden.
Intressant nog kostar Canon 85 mm F/1 .2 runt $2000. Men Law och co säger att de har testat ett Rokinon 85 mm F/1.4-objektiv som ger liknande resultat till en kostnad av endast cirka 200 $, en storleksordning mindre. Om detta visar sig vara ett genomförbart alternativ kan det avsevärt minska kostnaden för Evryscope.
Hur som helst säger de att de borde ha en prototyp av Evryscope i drift nästa år. Med endast en rörlig del, ekvatorialdriften, bör systemet vara tillförlitligt, ett väsentligt krav för en enhet som fungerar automatiskt utan att någon människa ens är närvarande.
Det kan göra ett värdefullt arbete. Law and co säger att deras Evryscope borde kunna söka efter exoplaneter runt närliggande ljusa stjärnor och till och med leta efter steniga planeter i de beboeliga zonerna runt närliggande M-dvärgstjärnor.
Och eftersom Law and co har för avsikt att lagra all data som produceras av Evryscope, bör den också vara praktisk för efterhandsstudier av alla händelser på natthimlen. Detta kommer att göra det möjligt för astronomer att undersöka det relevanta området på himlen dagarna, veckorna eller till och med månaderna före supernovor eller gammastrålningsutbrott, och leta efter intressanta föregångare.
Det kommer att bli ett intressant kit. Evryscope-system erbjuder en ny kapacitet: en kontinuerligt inspelad bild av en stor del av den synliga himlen, med förmågan att följa enskilda händelser och objekt på minut-för-minut tidsskalor i arkivdata, säger Law och co.
Och de borde göra det till en relativt låg kostnad inom en snar framtid. Vi förväntar oss att distribuera en prototyp av Evryscope-systemet i början av 2015, med ett komplett system som följer därefter, säger de.
Vi kommer att titta för att se vad som händer.
Ref: arxiv.org/abs/1407.0026 : The Evryscope: Det första Full-Sky Gigapixel-Scale Telescope