609MP Kamera, "built to extreme precision standards"

[alba63]

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Mal was anderes (echtes HiEnd):

Ich habe mich anlässlich des Starts des ESA Projekts "Euclid" (benannt nach dem griechischen Mathematiker v. Chr.), dem Weltraum- Teleskop, das v.a. "dunkle Materie" und "dunkle Energie" begreiflicher machen soll, mal  ein wenig nachgelesen, was da so an Technik verbaut ist. Zitate:

- It is a large format imager, with 609 million pixels
- The focal plane consists of 36 CCD273-84, custom designed and manufactured for VIS by e2v (now Teledyne e2v). "VIS" ist der Name des Kamera- Moduls.
- They are read out from the four corners, resulting in 144 channels of information.
- four nominal duration exposures of 565 sec and two shorter exposures of 100 sec are taken, together with a number of calibration exposures.

Hier diese erste Quelle (Website des Euclid Konsortiums): https://www.euclid-ec.org/public/mission/vis/

Hier die Spezifikationen des CCDs von Teledyne:  http://www.e2v-us.com/content/uploads/2014/10/MTF-and-PSF-measurements-of-the-CCD273-84-detector-for-the-Euclid-visible-channel.pdf 

Um so lange Belichtungen zu ermöglichen  - muss die Stabilität des Teleskops (also Abweichungen aus der Achse) extrem hoch sein. Es muss auf 0,025 Bogensekunden stabil gehalten werden. 1 Bogensekunde ist 1/3600stel Winkel- Grad. Erscheint abartig wenig, aber bei mehreren Minuten Belichtungszeit und den unvorstellbaren Entfernungen, aus denen Licht empfangen wird, erzeugt natürlich jede minimale Abweichung gigantische Fehler. Übrigens: Angesichts der ebenfalls unvorstellbar vielen Objekte/ Himmelskörper scheinen die 600MP geradezu mickrig. Zitat. "Experten schätzen, dass es über 70 Trilliarden Sterne (eine 7 mit 22 Nullen) in circa 100 Milliarden Galaxien gibt."

Da fällt mir nur ganz prosaisch ein: "Scheiße, Alter". 🙂

Für die erforderliche Stabilität wird die Sonde 1,5 Mio Kilometer weit an den sog. Lagrangepunkt L2 (ein Punkt im Graviationsfeld von Erde und Sonne, wo minimalste Kräfte auf einen künstlichen Himmelskörper einwirken) gebracht, von wo die Kameras mit der Sonne im Rücken ihre Aufnahmen machen werden.

Die Wissenschaftler erhoffen sich entscheidende Aufschlüsse über die letzten 10 Milliarden Jahre des Weltalls, das ist ein großer Teil seiner Existenz (von ca. 13 Milliarden Jahren).

Ich finde das ganze Projekt faszinierend (und sehr ambitioniert), und hoffe, dass die Mission des Teleskops (das übrigens mit einer wiederverwendbaren Falcon- Rakete aus der Fertigung von Elon Musks SpaceX ins All geschossen wurde) das liefert, was man sich erhofft: Aufschlüsse darüber, was einen erheblichen Anteil der wirkenden Gravitationskräfte im All erzeugt, bisher aber unsichtbar und weitgehend unverstanden ist: "dunkle Materie" und "dunkle Energie" sind - soweit ich das verstanden habe, eher Hilfsbezeichnungen dieser unverstandenen Phänomene.

bearbeitet 3. Juli 2023 von alba63

[mjh]

Weit entfernte Galaxien stellen keine größeren Anforderungen als relativ nahe Sterne; die Entfernung ist für die nötige Stabilität unkritisch. Es ist allein die ungewöhnlich hohe Sensorauflösung, die die Anforderungen diktiert – so wie bei gewöhnlichen Kameras auch.

Und es gibt zwar ungeheuer viele Sterne, aber in Galaxien nahe dem Rand des beobachtbaren Universums wird man sowieso keine einzelnen Sterne auflösen können.

Die NIRCam des James Webb Space Telescope hat übrigens eine noch viel höhere Winkelauflösung als Euclid, obwohl ihre Sensoren weniger Pixel haben. Ihr Bildfeld ist allerdings auch viel kleiner, was an der langen Brennweite (131,4 Meter) des Hauptspiegels liegt. Das JWST muss daher noch präziser als Euclid stabilisiert werden. Dazu dienen spezielle Kameras, mit deren Hilfe das Weltraumteleskop auf Leitsterne ausgerichtet wird. Die Kameras an Bord von Euclid erfassen einen vergleichsweise großen Bildwinkel; in die insgesamt erfasste Fläche würden zweieinhalb Vollmonde passen. Euclid soll große Teile des Himmels systematisch kartographieren, wozu ein großer Bildwinkel nützlich ist. Seine Auflösung ist dagegen geringer, schon weil Euclids Hauptspiegel viel kleiner als der des JWST ist – die optische Auflösung hängt ja vom Durchmesser des Spiegels ab.

bearbeitet 3. Juli 2023 von mjh

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