蓋亞探測(cè)器的眼睛——“十億像素陣列”的相機(jī)
近日,“蓋亞”探測(cè)器有了自己的眼睛——“十億像素陣列”的相機(jī)。歐洲空間局蓋亞探測(cè)器將從2013年開(kāi)始為期5年的任務(wù),對(duì)銀河系及其周邊數(shù)以十億計(jì)的恒星進(jìn)行亮度和光譜巡天,并記錄它們?cè)谌S空間中的實(shí)際位置和運(yùn)動(dòng)情況數(shù)據(jù)。而近日建造的“十億像素陣列”的相機(jī)是世界上有史以來(lái)為太空計(jì)劃建造過(guò)的最大像素?cái)?shù)碼相機(jī),使用106個(gè)獨(dú)立的電子耦合器件(CCD)件合成的。

(蓋亞探測(cè)器即將搭載的CCD探測(cè)相機(jī))
這一先進(jìn)設(shè)備由英國(guó)e2v技術(shù)公司開(kāi)發(fā),這些長(zhǎng)方形的探測(cè)器件大小稍小于一張信用卡,每個(gè)的尺寸約為4.7x6cm,但其厚度還不及人的頭發(fā)絲。拼接之后,這臺(tái)設(shè)備的采光面積達(dá)到0.5x1.0m,隨后這臺(tái)設(shè)備被運(yùn)往法國(guó)Astrium公司,它是歐洲空間局蓋亞項(xiàng)目的主承包商。整個(gè)5月份,工程師們一直在小心翼翼的進(jìn)行電子耦合器件的拼接工作,并終于在6月1日當(dāng)天完成最后的拼接工作。對(duì)于這106塊CCD期間進(jìn)行組裝和精確的排列是完成這一飛行模塊的最關(guān)鍵步驟?!?/P>

(拼接完成后的相機(jī)陣列)
完成后的模塊上,CCD排列成7列。其主陣列包括102塊CCD器件,將用于暗弱星光的探測(cè)。而其余4塊則將負(fù)責(zé)校驗(yàn)每臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量,以及兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡之間是否保持了106.5o度的張角。蓋亞探測(cè)器使用兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,以便獲取觀測(cè)天體的三維立體數(shù)據(jù)。
蓋亞探測(cè)器CCD相機(jī)的支撐設(shè)備和探測(cè)器的其它很多部分一樣,都采用了碳化硅材料,這是一種類似陶瓷的材料,對(duì)于急劇溫變環(huán)境有極強(qiáng)的耐受力和韌性。此次采用的整個(gè)CCD相機(jī)加上整個(gè)支架系統(tǒng),其重量?jī)H有20公斤。

(在太空運(yùn)行的歐空局蓋亞探測(cè)器)
蓋亞探測(cè)器發(fā)射后講運(yùn)行在地球-太陽(yáng)之間的第二拉格朗日點(diǎn),這一空間點(diǎn)距離地球約150萬(wàn)公里。這一點(diǎn)的特殊性在于這里是地球和太陽(yáng)引力場(chǎng)的平衡點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)行穩(wěn)定自旋時(shí)的蓋亞探測(cè)器搭的兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡掃過(guò)天空,恒星的光會(huì)進(jìn)入焦平面處的CCD陣列。這里分成了4個(gè)功能區(qū),分別對(duì)恒星進(jìn)行巡天制圖,位置及運(yùn)動(dòng)觀測(cè),色彩,星光強(qiáng)度及光譜學(xué)分析。其獲取的高精度三維恒星分布圖將幫助我們了解銀河系的組成,起源以及演化過(guò)程。





