Một kính viễn vọng nguyên mẫu với khả năng tăng cường tìm kiếm các vật thể chuyển động sẽ sớm hoạt động và nhiệm vụ của nó sẽ là phát hiện các tiểu hành tinh và sao chổi một ngày nào đó có thể gây ra mối đe dọa cho Trái đất. Hệ thống này được gọi là Pan-STARRS (dành cho Kính viễn vọng Khảo sát toàn cảnh và Hệ thống phản ứng nhanh) nằm trên núi Haleakala ở Maui, Hawaii và là kính viễn vọng đầu tiên trong số bốn kính viễn vọng sẽ được đặt cùng nhau trong một mái vòm. Pan-STARRS sẽ trang bị máy ảnh kỹ thuật số tiên tiến nhất và lớn nhất thế giới, cung cấp nhiều hơn một cải tiến gấp năm lần khả năng phát hiện các tiểu hành tinh và sao chổi gần Trái đất. Đây là một công cụ thực sự khổng lồ, chuyên gia thiên văn học John Tonry của Đại học Hawaii, người đứng đầu nhóm phát triển máy ảnh 1,4 gigapixel mới. Chúng tôi có được một hình ảnh có kích thước 38.000 x 38.000 pixel, hoặc lớn hơn khoảng 200 lần so với bạn có trong một máy ảnh kỹ thuật số tiêu dùng cao cấp. Máy ảnh Pan-STARRS sẽ bao phủ một khu vực bầu trời gấp sáu lần chiều rộng của mặt trăng và nó có thể phát hiện các ngôi sao mờ hơn 10 triệu lần so với những gì nhìn thấy bằng mắt thường.
Phòng thí nghiệm Lincoln tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển công nghệ thiết bị ghép điện tích (CCD) là một công nghệ cho phép sử dụng máy ảnh của kính viễn vọng. Vào giữa những năm 1990, các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Lincoln đã phát triển thiết bị ghép điện tích chuyển giao trực giao (OTCCD), một bộ cảm biến có thể dịch chuyển các pixel của nó để loại bỏ các hiệu ứng của chuyển động hình ảnh ngẫu nhiên. Nhiều máy ảnh kỹ thuật số tiêu dùng sử dụng ống kính chuyển động hoặc gắn chip để cung cấp bù chuyển động cho camera và do đó làm giảm độ mờ, nhưng OTCCD thực hiện điều này bằng điện tử ở mức pixel và ở tốc độ cao hơn nhiều.
Thách thức được đưa ra bởi máy ảnh Pan-STARRS là tầm nhìn rộng đặc biệt của nó. Đối với các trường nhìn rộng, jitter trong các ngôi sao bắt đầu thay đổi trên hình ảnh và một OTCCD với mẫu dịch chuyển duy nhất cho tất cả các pixel bắt đầu mất hiệu lực. Giải pháp cho Pan-STARRS, được đề xuất bởi Tonry và được phát triển với sự hợp tác của Phòng thí nghiệm Lincoln, là tạo ra một mảng gồm 60 OTCCD nhỏ, riêng biệt trên một chip silicon. Kiến trúc này cho phép các ca độc lập được tối ưu hóa để theo dõi chuyển động hình ảnh đa dạng trên một khung cảnh rộng.
Lincoln không chỉ là nơi duy nhất chứng minh OTCCD, mà các tính năng bổ sung mà Pan-STARRS cần làm cho thiết kế phức tạp hơn nhiều, Burke, người đã làm việc trong dự án Pan-STARRS cho biết. Thật công bằng khi nói rằng Lincoln đã, và được trang bị duy nhất trong thiết kế chip, xử lý wafer, đóng gói và thử nghiệm để cung cấp công nghệ như vậy.
Nhiệm vụ chính của Pan-STARRS là phát hiện các tiểu hành tinh và sao chổi tiếp cận Trái đất có thể gây nguy hiểm cho hành tinh. Khi hệ thống hoạt động hoàn toàn, toàn bộ bầu trời có thể nhìn thấy từ Hawaii (khoảng 3/4 tổng số bầu trời) sẽ được chụp ít nhất một lần một tuần và tất cả hình ảnh sẽ được đưa vào máy tính mạnh mẽ tại Trung tâm máy tính hiệu suất cao Maui. Các nhà khoa học tại trung tâm sẽ phân tích các hình ảnh cho những thay đổi có thể tiết lộ một tiểu hành tinh chưa từng được biết đến trước đây. Họ cũng sẽ kết hợp dữ liệu từ một số hình ảnh để tính toán quỹ đạo của các tiểu hành tinh, tìm kiếm dấu hiệu cho thấy một tiểu hành tinh có thể đang ở trong quá trình va chạm với Trái đất.
Pan-STARRS cũng sẽ được sử dụng để lập danh mục 99 phần trăm các ngôi sao ở bán cầu bắc từng được quan sát bằng ánh sáng khả kiến, bao gồm các ngôi sao từ các thiên hà gần đó. Ngoài ra, khảo sát toàn bộ bầu trời Pan-STARRS sẽ cho các nhà thiên văn học cơ hội khám phá và giám sát, các hành tinh xung quanh các ngôi sao khác, cũng như các vật thể nổ hiếm gặp trong các thiên hà khác.
Nguồn: MIT
