Ένα πρωτότυπο τηλεσκόπιο με βελτιωμένη ικανότητα εύρεσης κινούμενων αντικειμένων θα είναι σύντομα λειτουργικό και η αποστολή του θα είναι να ανιχνεύει αστεροειδείς και κομήτες που θα μπορούσαν κάποια μέρα να αποτελέσουν απειλή για τη Γη. Το σύστημα ονομάζεται Pan-STARRS (για το Τηλεσκόπιο Πανοραμικής Έρευνας και Σύστημα Ταχείας Απόκρισης) που βρίσκεται στο βουνό Haleakala στο Maui της Χαβάης και είναι το πρώτο από τα τέσσερα τηλεσκόπια που θα στεγαστούν μαζί σε έναν θόλο. Το Pan-STARRS θα διαθέτει τη μεγαλύτερη και πιο προηγμένη ψηφιακή φωτογραφική μηχανή στον κόσμο, παρέχοντας περισσότερες από πέντε φορές τη δυνατότητα ανίχνευσης αστεροειδών και κομητών Near Earth. «Αυτό είναι ένα πραγματικά τεράστιο όργανο», δήλωσε ο αστρονόμος του Πανεπιστημίου της Χαβάης John Tonry, ο οποίος οδήγησε την ομάδα στην ανάπτυξη της νέας κάμερας 1.4-gigapixel. «Παίρνουμε μια εικόνα μεγέθους 38.000 επί 38.000 εικονοστοιχεία ή περίπου 200 φορές μεγαλύτερη από την ψηφιακή φωτογραφική μηχανή καταναλωτών υψηλού επιπέδου.» Η κάμερα Pan-STARRS θα καλύπτει μια περιοχή του ουρανού έξι φορές το πλάτος της πανσελήνου και μπορεί να ανιχνεύσει αστέρια 10 εκατομμύρια φορές πιο αμυδρά από αυτά που είναι ορατά με γυμνό μάτι.
Το Lincoln Laboratory στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) ανέπτυξε τεχνολογία συζευγμένης φόρτισης (CCD) είναι μια βασική τεχνολογία που επιτρέπει την κάμερα του τηλεσκοπίου. Στα μέσα της δεκαετίας του 1990, οι ερευνητές του Lincoln Laboratory ανέπτυξαν τη συσκευή που συνδέεται με φορτίο ορθογώνιας μεταφοράς (OTCCD), μια CCD που μπορεί να μετατοπίσει τα pixel της για να ακυρώσει τα αποτελέσματα της τυχαίας κίνησης εικόνας. Πολλές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές καταναλωτών χρησιμοποιούν κινούμενο φακό ή βάση στήριξης για να παρέχουν αντιστάθμιση κίνησης κάμερας και έτσι να μειώνουν τη θόλωση, αλλά το OTCCD το κάνει ηλεκτρονικά σε επίπεδο pixel και σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες.
Η πρόκληση που παρουσιάζεται από την κάμερα Pan-STARRS είναι το εξαιρετικά ευρύ οπτικό της πεδίο. Για ευρεία οπτικά πεδία, το jitter στα αστέρια αρχίζει να ποικίλλει σε όλη την εικόνα και ένα OTCCD με το μοτίβο μονής μετατόπισης για όλα τα pixel αρχίζει να χάνει την αποτελεσματικότητά του. Η λύση για το Pan-STARRS, που προτάθηκε από τον Tonry και αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Lincoln Laboratory, ήταν να φτιάξει μια σειρά 60 μικρών, ξεχωριστών OTCCD σε ένα μόνο τσιπ σιλικόνης. Αυτή η αρχιτεκτονική επέτρεψε ανεξάρτητες βάρδιες βελτιστοποιημένες για παρακολούθηση της ποικίλης κίνησης εικόνας σε μια ευρεία σκηνή.
«Όχι μόνο το Λίνκολν ήταν το μόνο μέρος όπου είχε επιδειχθεί το OTCCD, αλλά τα πρόσθετα χαρακτηριστικά που χρειάστηκε το Pan-STARRS κατέστησαν το σχέδιο πολύ πιο περίπλοκο», δήλωσε ο Burke, ο οποίος εργάζεται στο έργο Pan-STARRS. «Είναι δίκαιο να πούμε ότι ο Λίνκολν ήταν, και είναι, μοναδικά εξοπλισμένος με σχεδιασμό τσιπ, επεξεργασία γκοφρετών, συσκευασίες και δοκιμές για να παραδώσει μια τέτοια τεχνολογία».
Η κύρια αποστολή του Pan-STARRS είναι να ανιχνεύσει αστεροειδείς και κομήτες που πλησιάζουν τη Γη που θα μπορούσαν να είναι επικίνδυνοι για τον πλανήτη. Όταν το σύστημα τεθεί σε πλήρη λειτουργία, ολόκληρος ο ουρανός ορατός από τη Χαβάη (περίπου τα τρία τέταρτα του συνολικού ουρανού) θα φωτογραφίζεται τουλάχιστον μία φορά την εβδομάδα και όλες οι εικόνες θα εισάγονται σε ισχυρούς υπολογιστές στο Κέντρο Υπολογιστών Υψηλής Απόδοσης του Maui. Οι επιστήμονες στο κέντρο θα αναλύσουν τις εικόνες για αλλαγές που θα μπορούσαν να αποκαλύψουν έναν προηγουμένως άγνωστο αστεροειδή. Θα συνδυάσουν επίσης δεδομένα από πολλές εικόνες για να υπολογίσουν τις τροχιές των αστεροειδών, αναζητώντας ενδείξεις ότι ένας αστεροειδής μπορεί να βρίσκεται σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη.
Το Pan-STARRS θα χρησιμοποιηθεί επίσης για την καταγραφή του 99% των αστεριών στο βόρειο ημισφαίριο που έχουν παρατηρηθεί ποτέ από ορατό φως, συμπεριλαμβανομένων των αστεριών από κοντινούς γαλαξίες. Επιπλέον, η έρευνα Pan-STARRS για ολόκληρο τον ουρανό θα προσφέρει στους αστρονόμους την ευκαιρία να ανακαλύψουν και να παρακολουθήσουν πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια, καθώς και σπάνια εκρηκτικά αντικείμενα σε άλλους γαλαξίες.
Πηγή: MIT
