211service.com
Hoe een Evryscope te bouwen
Een probleem met telescopen is dat ze maar naar een klein stukje hemel tegelijk kunnen kijken. Astronomen hebben geprobeerd dit te omzeilen door veel afbeeldingen te combineren, elk slechts een paar graden breed, die verschillende delen van de lucht beslaan. Deze ultramoderne systemen kunnen elke dag een kaart van de hele lucht produceren.
Maar astronomen weten heel goed dat veel interessante gebeurtenissen plaatsvinden op veel kortere tijdschalen, zoals de transit van exoplaneten over andere sterren, dubbelsterren die verduisteren, gammaflitsen enzovoort. Om de veranderingen in verband met deze gebeurtenissen vast te leggen, is een veel snellere manier nodig om de hele lucht te fotograferen.
Vandaag zeggen Nicholas Law en vrienden van de University of North Carolina in Chapel Hill dat ze zo'n apparaat aan het ontwikkelen zijn. Hun nieuwe telescoop op gigapixelschaal zal in staat zijn om de hele lucht gelijktijdig en continu te fotograferen tegen relatief lage kosten. Dit instrument vertegenwoordigt inderdaad een geheel nieuw type telescoop die Law en co de Evryscope noemen, van het Grieks voor wijds kijken.
Het ontwerp is in principe eenvoudig. Het bestaat uit 23 kleine telescopen gemonteerd op een halfronde koepel die kan draaien om de lucht te volgen. Elke kleine telescoop heeft een opening van 7 cm en een gezichtsveld van een paar honderd vierkante graden. Elk focust het licht op een 29 megapixel-chip.
De koepel is zo ontworpen dat de gezichtsvelden van elk van de kleine telescopen elkaar overlappen om tegelijkertijd ongeveer 10.000 vierkante graden hemel te bestrijken en om beelden van 0,7 gigapixel te produceren. De koepel draait op equatoriale montage, zodat de Evryscope belichtingen tot 3 uur kan opnemen voordat hij achteruit gaat en het volgende hemelgebied volgt.
Dat levert elke twee minuten 700 megapixel beelden op met een datasnelheid van 5 MB per seconde. Dit wordt opgeslagen op een opslageenheid van 20 TB die moet helpen om drie maanden aan gegevens te verwerken, ervan uitgaande dat het weer tweederde van de tijd goed is.
De kleine telescopen zelf zijn eenvoudig - in wezen cameralenzen die bovenop CCD-chips zitten. Law en co hebben geëxperimenteerd met Canon 50 mm en 85 mm F/1 .2 lenzen. En ze hebben de afgelopen twee winters twee telescopen gehad met deze lenzen die automatisch werkten in het noordpoolgebied. Ze zeggen dat de instrumenten min of meer perfect hebben gewerkt zonder dat er een groot deel van de tijd zelfs maar mensen aanwezig waren.
Interessant is dat de Canon 85 mm F/1 .2 ongeveer $ 2000 kost. Maar Law en co zeggen dat ze een Rokinon 85 mm F/1.4-lens hebben getest die vergelijkbare resultaten oplevert voor slechts ongeveer $ 200, een orde van grootte minder. Als dit een haalbare optie blijkt te zijn, kan dit de kosten van de Evryscope aanzienlijk verlagen.
Hoe dan ook, ze zeggen dat ze volgend jaar een prototype Evryscope moeten hebben. Met slechts één bewegend onderdeel, de equatoriale aandrijving, moet het systeem betrouwbaar zijn, een essentiële vereiste voor een apparaat dat automatisch zal werken zonder dat er ook maar een mens aanwezig is.
Dat zou waardevol werk kunnen doen. Law en co zeggen dat hun Evryscope in staat zou moeten zijn om naar exoplaneten rond nabije heldere sterren te zoeken en zelfs naar rotsachtige planeten in de bewoonbare zones rond nabije M-dwergsterren.
En omdat Law en co van plan zijn alle gegevens die door de Evryscope worden geproduceerd, op te slaan, zou het ook handig moeten zijn voor het achteraf bestuderen van elke gebeurtenis aan de nachtelijke hemel. Hierdoor kunnen astronomen het relevante deel van de hemel onderzoeken in de dagen, weken of zelfs maanden vóór supernova's of gammastraaluitbarstingen, op zoek naar interessante voorlopergebeurtenissen.
Dat wordt een interessant stuk kit. Evryscope-systemen bieden een nieuwe mogelijkheid: een continu opgenomen beeld van een groot deel van de zichtbare lucht, met de mogelijkheid om individuele gebeurtenissen en objecten op tijdschalen van minuut tot minuut in archiefgegevens te volgen, zeggen Law en co.
En dat moeten ze in de nabije toekomst tegen relatief lage kosten doen. We verwachten begin 2015 een prototype van het Evryscope-systeem in gebruik te nemen, waarna een volledig systeem volgt, zeggen ze.
We zullen kijken om te zien wat er gebeurt.
Referentie: arxiv.org/abs/1407.0026 : De Evryscope: De eerste Full-Sky Gigapixel-Scale Telescoop