Nová 3,1 gigapixelová CCD kamera veľkosti dodávky bude opakovane snímať celú oblohu. Táto kamera, ktorá bude nainštalovaná na observatóriu Very Rubinovej* (Vera C. Rubin Observatory, starší názov: LSST – Large Synoptic Survey Telescope) v Čile na 2682 metrov vysokom vrchu El Peñón v Andách, bude snímať sériu 30-sekundových expozícií tisíc častí (nielen) južnej oblohy. Celá južná obloha bude nasnímana v šiestich vlnových dĺžkach, v priebehu približne siedmich dní. Filer sa bude meniť po nasnímaní celej oblohy. Celý tento proces sa potom zopakuje približne 1000-krát v priebehu desiatich rokov, aby sa vytvoril časozberný záznam, ktorý by mal vedcom umožniť lepšie pochopiť rozpínanie vesmíru a zároveň umožniť pozorovanie udalostí, ako sú výbuchy supernov, ktoré sa počas tohto obdobia vyskytnú.
Schéma CCD kamery LSST. Kliknutím na obrázok sa zobrazí animácia.
Senzory, ktoré vytvorila spoločnosť Teledyne e2v, sú citlivé na veľmi široký rozsah svetla začínajúci od okolo 320 nm, kde atmosféra začína byť priehľadná, až po blízku infračervenú oblasť, kde sa kremík stáva priehľadným, teda do 1050 nm. CCD snímače majú hrúbku 100 μm: ide o kompromis medzi zvýšenou citlivosťou na červené svetlo a šírením náboja, ktoré vzniká pri používaní čoraz hlbších pixelov. LSST má zobrazovaciu plochu s rozlíšením 3100 megapixelov. Túto plochu tvorí sústava 189 jednotlivých snímačov, z ktorých každý je 16,4MP CCD s rozmermi 41 x 40 mm. Každý z týchto snímačov je väčší ako stredoformátový snímač spotrebiteľskej úrovne a pri ich spoločnom usporiadaní vzniká zobrazovací kruh s veľkosťou 634 mm. Jednotlivé pixely majú veľkosť 10 μm, čo znamená, že každý z nich má takmer trojnásobnú plochu pixelov 24MP plnoformátového snímača alebo sedemnásobnú plochu pixelov 26MP APS-C, 61MP plnoformátového snímača alebo 100MP stredoformátového modelu 44 x 33. Každý 16Mpx čip má šestnásť čítacích kanálov vedúcich k samostatným zosilňovačom, z ktorých každý sa číta rýchlosťou 500 tisíc px/s, čo znamená, že to trvá dve sekundy. Všetkých 3216 kanálov sa číta súčasne. Čipy sa budú udržiavať pri teplote -100 °C, aby sa znížil rušivý prúd.
Optický systém teleskopu. Primárne a terciárne zrkadlo sú vybrúsené do jedného bloku skla.
Na využitie tohto obrovského snímača má LSST objektív s tromi prvkami, z ktorých jeden je Guinnessovou knihou rekordov uznaný ako „najväčší optický objektív na svete, aký bol kedy vyrobený“. Predný prvok má priemer 1,57 m, pričom ostatné dva majú priemer len 1,2 m a 72 cm. Za túto zostavu možno vsunúť jeden zo šiestich 76 cm filtrov, ktoré umožňujú CCD kamere zachytávať len špecifické vlnové dĺžky svetla. Do meniča vo vnútri kamery sa zmestí len 5 filtrov a jeden sa musí vkladať ručne. (Filtre: U 350-400 nm, G 400-552 nm, R 552-691 nm, I 691-818 nm, Z 818-922 nm, Y 948-1060 nm)
Celá CCD kamera bude potom nainštalovaná do teleskopu s efektívnou ohniskovou vzdialenosťou 10 m, čo poskytuje uhlopriečku 3,5 stupňa (približne 682 mm objektív v plnoformátovom vyjadrení). Systém bude pracovať pri svetelnosti f/1,2.
Nato aby sa umožnilo snímanie takých širokých záberov so zrkadlovým ďalekohľadom a bez sférickej aberácie, kómy a astigmatizmu, bolo nevyhnutné použiť trojzrkadlový astigmatický optický systém v kombinácii s tromi šošovkami samotnej kamery.
Kamera sa však nebude používať len na snímanie oblohy s mimoriadne vysokým rozlíšením. Namiesto toho sa bude používať na snímanie časozberných sérií zošitých panorám. Pomocou časozberných údajov získaných z tohto teleskopu budú môcť astronómovia lepšie pochopiť nielen rozpínanie vesmíru, vzplanutia supernov ale aj správanie premenlivých hviezd a v neposlednom rade aj odhaliť nové kométy, asteroidy a objekty v Kuiperovom páse ako aj možnú Planétu X. Teleskop by mal začať pracovať v roku 2025.
*Vera Rubinová (1928-2016) bola jedna z najvýznamnejších astronómov. Zistila, že rotácia galaxií nezodpovedá predpokladom vypočítaným na základe pozorovania viditeľnej hmoty. Tento objav poskytol dôkaz o existencii tmavej hmoty.
