Wkrótce zacznie działać prototypowy teleskop o zwiększonej zdolności do znajdowania ruchomych obiektów, a jego misją będzie wykrywanie asteroid i komet, które pewnego dnia mogą stanowić zagrożenie dla Ziemi. System nazywa się Pan-STARRS (for Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) znajdujący się na górze Haleakala w Maui na Hawajach i jest pierwszym z czterech teleskopów, które będą umieszczone razem w jednej kopule. Pan-STARRS będzie wyposażony w największy na świecie i najbardziej zaawansowany aparat cyfrowy, zapewniający ponad pięciokrotną poprawę w wykrywaniu planetoid i komet w pobliżu Ziemi. „To naprawdę gigantyczny instrument” - powiedział astronom z Uniwersytetu Hawajskiego John Tonry, który kierował zespołem opracowującym nowy aparat 1,4-gigapikselowy. „Otrzymujemy obraz o wielkości 38 000 na 38 000 pikseli lub około 200 razy większy niż w wysokiej klasy aparacie cyfrowym dla konsumentów”. Kamera Pan-STARRS pokryje obszar nieba sześć razy większy niż księżyc w pełni i może wykryć gwiazdy 10 milionów razy słabsze niż te widoczne gołym okiem.
Opracowane przez Lincoln Laboratory w Massachusetts Institute of Technology (MIT) technologia urządzeń z ładowaniem sprzężonym (CCD) jest kluczową technologią wspomagającą kamerę teleskopu. W połowie lat 90. naukowcy z Lincoln Laboratory opracowali urządzenie sprzężone z ortogonalnym transferem ładunku (OTCCD), matrycę CCD, która może przesuwać swoje piksele w celu anulowania efektów przypadkowego ruchu obrazu. Wiele cyfrowych aparatów konsumenckich używa ruchomego obiektywu lub mocowania chipa, aby zapewnić kompensację ruchu kamery, a tym samym zmniejszyć rozmycie, ale OTCCD robi to elektronicznie na poziomie pikseli i przy znacznie wyższych prędkościach.
Wyzwaniem stawianym przez kamerę Pan-STARRS jest wyjątkowo szerokie pole widzenia. W przypadku szerokich pól widzenia drgania gwiazd zaczynają się zmieniać na obrazie, a OTCCD ze wzorem pojedynczego przesunięcia dla wszystkich pikseli zaczyna tracić swoją skuteczność. Rozwiązaniem dla Pan-STARRS, zaproponowanym przez Tonry i opracowanym we współpracy z Lincoln Laboratory, było stworzenie zestawu 60 małych, oddzielnych płyt OTCCD na jednym chipie krzemowym. Ta architektura umożliwiła niezależne przesunięcia zoptymalizowane do śledzenia zróżnicowanego ruchu obrazu w szerokiej scenie.
„Lincoln był nie tylko jedynym miejscem, gdzie zademonstrowano OTCCD, ale dodatkowe funkcje, których potrzebował Pan-STARRS, znacznie skomplikowały projekt”, powiedział Burke, który pracował nad projektem Pan-STARRS. „Można śmiało powiedzieć, że Lincoln był i jest wyjątkowo wyposażony w projektowanie chipów, obróbkę płytek, pakowanie i testowanie w celu dostarczenia takiej technologii”.
Podstawową misją Pan-STARRS jest wykrywanie zbliżających się do Ziemi asteroid i komet, które mogą być niebezpieczne dla planety. Kiedy system stanie się w pełni operacyjny, całe niebo widoczne z Hawajów (około trzy czwarte całego nieba) zostanie sfotografowane co najmniej raz w tygodniu, a wszystkie zdjęcia zostaną wprowadzone na potężne komputery w Maui High Performance Computer Center. Naukowcy w centrum przeanalizują obrazy pod kątem zmian, które mogą ujawnić nieznaną wcześniej asteroidę. Będą również łączyć dane z kilku zdjęć, aby obliczyć orbity planetoid, szukając oznak, że asteroida może znajdować się na kursie kolizyjnym z Ziemią.
Pan-STARRS zostanie również wykorzystany do skatalogowania 99 procent gwiazd na półkuli północnej, które kiedykolwiek były obserwowane przez światło widzialne, w tym gwiazd z pobliskich galaktyk. Ponadto badanie Pan-STARRS całego nieba przedstawi astronomom możliwość odkrywania i monitorowania planet wokół innych gwiazd, a także rzadkich obiektów wybuchowych w innych galaktykach.
Źródło: MIT
