그림은 우리 주변의 세상을 이해하는 데 도움이됩니다. 동굴 그림, 낙서 및 다이어그램,지도, 스케치 및 사진에 이르기까지 세상을 묘사하기위한 도구가 개선되었으므로 우리의 이해도 있습니다. 이 기사에서 볼 수있는 장치는 아직 가장 진보 된 사진 도구 일 수 있습니다.
LSST (Legacy Survey and Time) 카메라의 초점 평면이며 지구상에서 가장 크고 가장 정교한 사진 장비입니다. 캘리포니아의 SLAC National Accelerator Laboratory에서 지금까지 수행 된 가장 야심 찬 천문학 조사 중 하나를 위해 개발되었습니다.
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카메라 어셈블리를 담당하는 과학자 인 Aaron Roodman 교수는“10 년의 설문 조사가 될 것입니다. “우리는 칠레의 산 꼭대기에서 볼 수있는 남반구 하늘의 모든 부분의 이미지를 찍을 것입니다. 그리고 우리는 많은 과학 프로젝트를 가능하게하기 위해 그렇게하고 있습니다.”
그러나 LSST 카메라는 소수의 이미지 만 얻을 수는 없습니다. 매일 밤 약 1,000 개가 걸릴 것입니다. 그리고 이미지는 클 것입니다. LSST 카메라의 초점 평면은 64 x 64cm이며 각 이미지는 9.6 제곱 도로 시야를 제공합니다. 
LSST 카메라의 각 이미지 센서는 40 x 40mm이고 189 개는 초점 평면을 만들기 위해 함께 타일링되었습니다. 이를 원근감있게 말하면 일반적인 DSLR 카메라는 단일 36 x 24mm 이미지 센서를 사용합니다.
그러나 LSST 카메라가 제공 할 것만 큼 이미지의 크기와 수가 유일한 것은 아닙니다. 초점 평면에는 32 억 픽셀이 포함되어 있기 때문에 이미지의 세부 사항도 전례가 없습니다.
칠레의 Vera C Rubin Observatory에서 Simonyi Survey Telescope (그 자체 자체 자체 자체는 gargantuan 8.4m 직경 1 차 거울 주위에 똑같이 특별한 장치)에 설치되면 너무 어둡고 멀리 떨어져있는 물체에서 빛을 감지 할 수 있습니다.
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그 어느 때보 다 더 자세한
10 년 동안의 설문 조사에서 LSST 카메라는 그 어느 때보 다 하늘을 더 자세히 묘사 할 것입니다.
Roodman은“우리는 200 억 은하를 보게 될 것입니다. “우리는 또한 은하계 인 은하수를 놀라운 세부적으로 연구 할 수 있습니다. 우리는 수십억의 별을 관찰하고 그들이 얼마나 멀리 떨어져 있고 그들이 움직일 지에 대한 정보를 얻을 것입니다. 우리는 또한 태양계를 연구 할 것입니다. 우리는 수백만 개의 물건을 볼 것으로 기대합니다. Planet Nine이 존재한다면, 우리는 그것을 보는 데 좋은 기회가 있습니다.”
LSST 카메라 스팟이 연구되어 천문학적 물체의 새로운 카탈로그를 생산하는 데 사용되는 모든 것이 현재까지 가장 포괄적입니다. 그러나 Roodman이 설명했듯이, 목표는 우주의 대상을 더 크고 철저하게 그림을 만들어내는 것입니다. 또한 시간이 지남에 따라 이러한 물체가 어떻게 변하는 지 보여주는 것입니다.
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“우리가 하늘의 이미지를 너무 빠르고 반복적으로 찍을 것이라는 사실은 완전히 새로운 방식으로 시간 변량 현상을 연구 할 수 있다는 것을 의미합니다. 아무도 전에는 그렇게하지 않았습니다. [이전] 설문 조사는 일반적으로 몇 번만 하늘을 보았습니다. 그래서 프로젝트 [밤에 1,000 번 사진]은 실제로 획기적입니다.”라고 Roodman은 설명합니다.
.객체가 변하는 방식을 모니터링 할 수있게함으로써 LSST 카메라는 우주의 기본 특성에 대한 새로운 창을 제공해야합니다. 특히, 우리가 볼 수없는 95 %는 그것이 암흑 물질과 암흑 에너지로 알려진 신비한 단체로 구성되어 있음을 볼 수 없습니다.
암흑 물질은 빛을 흡수하거나 반영하지 않지만 중력이 너무 많습니다. 그리고 그 중력은 주위의 물체에서 빛을 왜곡하여 외관을 바꾸거나 마치 다른 장소에있는 것처럼 보이게하기에 충분합니다. LSST 카메라는 이러한 왜곡을 감지하여 암흑 물질의 분포를 매핑하는 데 사용합니다.
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암흑 에너지는 또 다른 신비이며, 우주의 거의 70 %를 구성하기 때문에 더 큰 영향을 미칩니다. 우리는 우주의 확장이 우리의 이해와 반대로 가속화되는 것 외에는 어두운 에너지에 대해 거의 알지 못합니다.
.LSST 카메라는 과학자들이 은하 사이의 간격을 정확하게 측정하고 그 차이가 어떻게 자랐는지 측정하여 어두운 에너지에 대한 새로운 빛을 계속해서 자라게하는 방법을 측정 할 수 있습니다.
.스타 링크와 경합
이러한 기능을 갖춘 장치를 구축하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. LSST 카메라만으로는 망원경을 제외하고 5,000 개가 넘는 부품이 포함되어 있으며, 그 중 다수는 맞춤 제작, 극도로 비싸며 불편하게 빡빡한 공간으로 가득 차 있습니다. 말할 것도없이, 초점 비행기의 구조는 신경이 쌓이고 극도로주의를 기울여 수행했습니다.
초점 비행기는 2020 년 1 월에 완료되었으며 그 이후로 테스트 및 미세 조정을 겪고 있습니다. Covid Pandemic은 몇 달 동안 진행 상황을 중단했지만 지금은 다시 진행 중이며 2022 년 설문 조사가 시작되기 전에 2021 년에 완성 된 LSST 카메라가 칠레로 배송 될 준비가되기를 바랍니다.
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그러나 코비드만이 프로젝트가 직면 한 유일한 문제는 아닙니다. 이 팀은 Elon Musk의 SpaceX Company에 속하는 Starlink 위성의 별자리가 증가하면 획기적인 관찰의 잠재력을 위협한다고 말합니다.
.위성은 전 세계에서 고속 인터넷 액세스를 제공하기위한 것입니다. 그렇게하기 위해서는 저 지구 궤도로 날아가서 반사적이어야하며, 각 위성은 LSST 카메라의 이미지에서 넓고 밝은 줄무늬를 불 태울 수있는 잠재력을 제공해야합니다.
.카메라의 깊이가 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 감안할 때, 전경의 장애물은 멀리서 많은 세부 사항을 숨길 것입니다. 단일 위성은 다수의 먼 물체를 모호하게 할 수 있으며, Starlink 별자리에는 다른 위성 인터넷 회사가 시작한 수천 개를 말할 것도없이 수천 개의 위성을 포함 할 것입니다.
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Roodman과 프로젝트에 참여한 모든 사람들에게 큰 관심사입니다. "기껏해야 그것은 심각한 성가신 일이 될 것이며 최악의 경우 우리의 관찰에 실제로 영향을 줄 것"이라고 그는 말합니다.
.“우리는 SpaceX와 협력하여 필요한 것을 알리고 위성을 어둡게하기 위해 몇 가지 작업을 수행했습니다. 나는 지금 어두운 위성 중 하나 또는 두 개가 올라 갔지만 밝기가 우리가 원하는만큼 떨어지지 않았다고 생각합니다.”
.Starlink와 유사한 위성은 전체 프로젝트를 위험에 빠뜨리지 않지만 현재 형태로 야심 찬 잠재력을 줄입니다. 그럼에도 불구하고, LSST 카메라가 우리에게주는 우주의 그림은 여전히 이전보다 더 클 것입니다. 어쩌면 그랬던 것만 큼 크지는 않지만 우주에 대한 우리의 이해를 바꿀만큼 충분히 큰 것일 수도 있습니다.
- 이 인터뷰는 BBC Science Focus Magazine의 357 호에 처음 등장했습니다. - 여기에서 구독하는 방법을 알아보십시오
