Что такое пзс в астрономии
Что такое пзс в астрономии
Что такое ПЗС-матрица?
Применение ПЗС-матриц на сегодняшний день нашло широкое применение: цифровые фотокамеры, видеокамеры; ПЗС-матрица как фотокамеры стало возможным встраивать даже в мобильные телефоны.
Типичное устройство ПЗС (рис.1): на полупроводниковой поверхности находится тонкий (0.1-0.15 мкм) слой диэлектрика (обычно окисла), на котором располагаются полоски проводящих электродов (из металла или поликристаллического кремния). Эти электроды образуют линейную или матричную регулярную систему, причем расстояния между электродами столь малы, что существенными являются эффекты взаимного влияния соседних электродов. Принцип работы ПЗС основан на возникновении, хранении и направленной передаче зарядовых пакетов в потенциальных ямах, образующихся в приповерхностном слое полупроводника при приложении к электродам внешних электрических напряжений. [1]
Рис. 1. Принципиальное устройство ПЗС-матрицы.
На рис. 1 символами С1, С2 и С3 обозначены МОП-конденсаторы (металл-окисел-полупроводник).
Если к какому-либо электроду приложить положительное напряжение U, то в МДП-структуре возникает электрическое поле, под действием которого основные носители (дырки) очень быстро (за единицы пикосекунд) уходят от поверхности полупроводника. В результате у поверхности образуется обедненный слой, толщина которого составляет доли или единицы микрометра. Неосновные носители (электроны), генерированные в обедненном слое под действием каких-либо процессов (например, тепловых) или попавшие туда из нейтральных областей полупроводника под действием диффузии, будут перемещаться (под действием поля) к границе раздела полупроводник-диэлектрик и локализоваться в узком инверсном слое. Таким образом, у поверхности возникает потенциальная яма для электронов, в которую они скатываются из обедненного слоя под действием поля. Генерированные в обедненном слое основные носители (дырки) под действием поля выбрасываются в нейтральную часть полупроводника.
В течение заданного интервала времени каждый пиксель постепенно заполняется электронами пропорционально количеству попавшего в него света. По окончании этого времени электрические заряды, накопленные каждым пикселем, по очереди передаются на «выход» прибора и измеряются.
Размер светочувствительного пикселя матриц составляет от одного-двух до нескольких десятков микрон. Размер же кристаллов галоидного серебра в светочувствительном слое фотопленки колеблется от 0.1 (позитивные эмульсии) до 1 микрона (высокочувствительные негативные).
Одним из основных параметров матрицы является, так называемая, квантовая эффективность. Это название отражает эффективность преобразования поглощенных фотонов (квантов) в фотоэлектроны и схоже фотографическому понятию светочувствительности. Поскольку энергия световых квантов зависит от их цвета (длины волны), невозможно однозначно определить сколько электронов родится в пикселе матрицы при поглощении им например потока из ста разнородных фотонов. Поэтому квантовая эффективность обычно дается в паспорте на матрицу как функция от длины волны, и на отдельных участках спектра может достигать 80%. Это гораздо больше, чем у фотоэмульсии или глаза (примерно 1%). [2]
Какие бывают ПЗС-матрицы?
ПЗС-линейка имела широкий круг применения в 80-х и 90-х годах для астрономических наблюдений. Достаточно было провести изображение по ПЗС-линейке и оно появлялось на мониторе компьютера. Но это процесс сопровождался многими трудностями и поэтому в настоящее время ПЗС-линейки всё больше вытесняются ПЗС-матрицами.
В целом, использование ПЗС-приемников значительно удобнее, чем использование нецифровых приемников света, поскольку полученные данные сразу оказываются в виде, пригодном для обработки на компьютере и, кроме того, скорость получения отдельных кадров очень высока (от нескольких кадров в секунду до минут).
ПЗС-сенсор
Содержание
История ПЗС-матрицы
Прибор с зарядовой связью был изобретен в 1969 году Уиллардом Бойлом (Willard Boyle) и Джорджем Смитом (George E. Smith) в Лабораториях Белла (AT&T Bell Labs). Лаборатории работали над видеотелефонией (англ. picture phone ) и развитием «полупроводниковой пузырьковой памяти» (англ. semiconductor bubble memory ). Приборы с зарядовой связью начали свою жизнь как устройства памяти, в которых можно было только поместить заряд во входной регистр устройства. Однако способность элемента памяти устройства получить заряд благодаря фотоэлектрическому эффекту сделала данное применение ПЗС устройств основным.
В 1970 году исследователи Bell Labs научились фиксировать изображения с помощью простых линейных устройств.
Впоследствии под руководством Кацуо Ивама (Kazuo Iwama) компания
Ивама умер в августе 1982 года. Микросхема ПЗС была установлена на его надгробной плите для увековечения его вклада.
В январе 2006 года за работы над ПЗС У.Бойл и Дж. Смит были удостоены награды Национальной Инженерной Академии США (англ. National Academy of Engineering ). [1]
Общее устройство и принцип работы
ПЗС-матрица состоит из поликремния, отделённого от кремниевой подложки, у которой при подаче напряжения через поликремневые затворы изменяются электрические потенциалы вблизи электродов.
До экспонирования обычно подачей определённой комбинации напряжений на электроды происходит сброс всех ранее образовавшихся зарядов и приведение всех элементов в идентичное состояние.
Далее комбинация напряжений на электродах создаёт потенциальную яму, в которой могут накапливаться электроны, образовавшиеся в данном пикселе матрицы в результате воздействия света при экспонировании. Чем интенсивнее световой поток во время экспозиции, тем больше накапливается электронов в потенциальной яме, соответственно тем выше итоговый заряд данного пикселя.
После экспонирования последовательные изменения напряжения на электродах формируют в каждом пикселе и рядом с ним распределение потенциалов, которое приводит к перетеканию заряда в заданном направлении, к выходным элементам матрицы.
Пример субпикселя ПЗС-матрицы с карманом n-типа
Архитектура пикселей у производителей разная.
Обозначения на схеме субпикселя ПЗС:
Классификация по способу буферизации
Матрицы с полнокадровым переносом
Матрицы с буферизацией кадра
Матрицы с буферизацией столбцов
Классификация по типу развёртки
Матрицы для видеокамер
Размеры фотографических матриц
Некоторые специальные виды матриц
Светочувствительные линейки
Основная сфера применения линейных световоспринимающих устройств — сканеры, панорамная фотоаппаратура, а также спектроанализаторы и другое научно-исследовательское оборудование.
Координатные и угловые датчики
Матрицы с обратной засветкой
В классической схеме ПЗС-элемента, при которой используются электроды из поликристаллического кремния, светочувствительность ограничена по причине частичного рассеивания света поверхностью электрода. Поэтому при съёмке в особых условиях, требующих повышенной светочувствительности в синей и ультрафиолетовой областях спектра, применяются матрицы с обратной засветкой (англ. back-illuminated matrix ). В сенсорах такого типа регистрируемый свет падает на подложку, но для требуемого внутреннего фотоэффекта подложка шлифуется до толщины 10-15 мкм. Данная стадия обработки существенно увеличивала стоимость матрицы, устройства получались весьма хрупкими и требовали повышенной осторожности при сборке и эксплуатации. А при использовании светофильтров, ослабляющих световой поток, все дорогостоящие операции по увеличению чувствительности теряют смысл. Поэтому матрицы с обратной засветкой применяются в основном в астрономической фотографии.
Светочувствительность
Светочувствительность матрицы складывается из светочувствительности всех её фотодатчиков (пикселей) и в целом зависит от:
Прибор с зарядовой связью
Прибор с зарядовой связью, ПЗС (англ. Charge-coupled device, CCD) — представляет собой устройство для движения электрического заряда, как правило внутри системы к устройству, где можно проводить какие-то манипуляции с зарядом, например, оцифровывать его. Это достигается путем переноса сигналов поэтапно внутри устройства. Часто в устройство интегрирован датчик изображения, который производит сигнал, который затем может быть чтением. В результате этого ПЗС стали основой для создания CCD (ПЗС) матриц. Приборы используются для детектирования света (фотометрия), а также в медицинских и профессиональных целях, где требуются изображения с высоким разрешением.
Преимущества ПЗС
Использование ПЗС для фотометрии стало по сути уникальным. Во-первых, это — двумерный приемник и одновременно с исследуемым объектом астрономы получают данные о большом количестве соседних звезд, которые нужны для калибровки светимости. Поскольку матрица изготовлена на основе крепкого кремниевого кристалла, ее временные параметры достаточно стабильны. Очень важна и замечательная линейность ПЗС. Другими словами, число электронов, накопленное в пиксели, точно пропорционально числу фотонов, полученных от светила, в отличие от фотоэмульсий и телевизионных детекторов типа видикон. Удобство ПЗС для фотометрии становится очевидной в связи с возможностью учесть локальные технологические неоднородности в чувствительности отдельных пикселей при построении матрицы. На практике это исправляется с помощью техники флэт-поля.
Принцип работы ПЗС-матрицы
В общем виде конструкция ПЗС-элемента выглядит так: к кремниевой подложки p — типа добавляются каналы из полупроводника n-типа. Над каналами создаются электроды из поликристаллического кремния покрытые изолирующим слоем из оксида кремния. После подачи на такой электрод электрического потенциала, в обедненной зоне под каналом n-типа создается потенциальная яма, которая предназначена сохранять электроны. Фотоны, проникающих в кремний, приводят к генерации электронов, которые привлекаются потенциальной ямой и остаются в ней. Чем ярче свет — тем больше фотонов, а следовательно и больший заряд ямы. Затем надо считать значение этого заряда, называется фототоком, и усилить его.
Считывание фототоков ПЗС-элементов осуществляется так называемыми последовательными регистрами сдвига, которые превращают строку зарядов на входе в серию импульсов на выходе. Данная серия является аналоговый сигнал, который в дальнейшем поступает на усилитель.
Таким образом, с помощью этого регистра можно превратить сигнал строки с ПЗС-элементов в аналоговый сигнал. Фактически, последовательный регистр сдвига в ПЗС-матрицах реализуется с помощью тех же самых ПЗС-элементов, объединенных в строку. Работа такого устройства базируется на способности приборов с зарядовой связью (именно это обозначает аббревиатура ПЗС) обмениваться зарядами своих потенциальных ям. Обмен осуществляется благодаря наличию специальных электродов переноса (transfer gate), расположенных между соседними ПЗС-элементами. При подаче на ближайший электрод большего напряжения (большего потенциала) заряд «перетекает» из потенциальной ямы под электрод. Между ПЗС-элементами могут располагаться от двух до четырех электродов переноса, от их количества зависит «фазность» регистра сдвига, который может называться двухфазным, трехфазным или четырехфазным.
Подача потенциалов на электроды переноса синхронизирована таким образом, что перемещение зарядов потенциальных ям всех ПЗС-элементов регистра происходит одновременно. И за один цикл переноса ПЗС-элементы как бы «передают по цепочке» заряды слева направо (или справа налево). А крайний ПЗС-элемент отдает свой заряд устройства, расположенного на выходе регистра — усилителю.
В целом, последовательный регистр сдвига является устройством с параллельным входом и последовательным выходом. Поэтому после считывания всех зарядов из регистра есть возможность подать на его вход новую строку, затем следующий и таким образом сформировать непрерывный аналоговый сигнал на основе двумерного массива фототоков. В свою очередь, входной параллельный поток для последовательного регистра сдвига (то есть строки двумерного массива фототоков) обеспечивается совокупностью вертикально ориентированных последовательных регистров сдвига, которая называются параллельным регистром сдвига, а вся конструкция в целом как раз и представляет собой устройство, называется ПЗС-матрицы.
«Вертикальные» последовательные регистры сдвига, формируют параллельный, называются столбцами ПЗС-матрицы, и их работа полностью синхронизирована. Двумерный массив фототоков ПЗС-матрицы одновременно смещается вниз на одну строку, после того как заряды предыдущей строки, который расположен на низком уровне последовательного регистра сдвига ушли на усилитель. До освобождения последовательного регистра параллельный вынужден простаивать. Ну а сама ПЗС-матрица для нормальной работы обязательно должна быть подключена к микросхеме (или их набора), подающий потенциалы на электроды как последовательного, так и параллельного регистров сдвига, синхронизируя работу обоих регистров. Также нужен тактовый генератор.
Спектральная чувствительность ПЗС
Область спектральной чувствительности ПЗС приемников занимает значительную часть оптического диапазона, от ультрафиолета до ближнего инфракрасного излучения. Для ИК излучения с длиной волны больше 1100 нм энергии одного кванта недостаточно чтобы перевести один электрон в возбужденное состояние. Для ИК излучения структура металл-оксид-полупроводник прозрачная. При использовании ПЗС в фотометрии особенно популярный диапазон 400 — 1050 нм. В максимуме спектральной чувствительности ПЗС матрицы имеют квантовый выход около 90%, а в среднем во всем диапазоне спектра чувствительность достигает 50-60%. Тогда как квантовая эффективность популярного советского фотоэлектронного умножителя ФЭУ-79 составляет всего 9%.
Применение ПЗС в астрономии
С английского flat — это площадка, уровень, плоский. Идея следующая: в рабочей комбинации матрица + телескоп получают фотографию равномерно серого поля (это может быть просто лист белой бумаги, освещенный рассеянным светом, или участок ночного неба без звезд). В дальнейшем компьютер может учесть перепады яркости на поверхности кадра, и подкорректировать конечный снимок. Кроме того большим преимуществом использования такого режима является возможность учета неправдоподобных фотометрических неоднородностей, которые вносит оптическая система телескопа.
Как работает матрица большого телескопа: подробно о сложном
На фоне легендарного телескопа Mayall и крупнейшего в мире спектрографа, работающих в обсерватории Китт-Пик, телескоп WIYN не так грандиозен и мог бы затеряться. Однако использованные на нем новейшие технологии ставят его в один ряд с самыми грандиозными инструментами наземной астрономии.
Песок и камень
На всей планете не так уж и много мест, в которых географические и климатические условия сложились для астрономов-наблюдателей наилучшим образом. Это засушливая чилийская пустыня Атакама, где стоят четыре 8,2-метровых гиганта обсерватории VLT и массив миллиметровых телескопов ALMA. Это гора Мауна-Кеа на Гавайях, где телескопов больше, чем на любой другой вершине планеты, и нагорья Антарктиды, где работает 10-метровый South Pole Telescope. В этом же ряду расположилась и пустыня Сонора на границе США с Мексикой: здесь работает Национальная обсерватория Китт-Пик.
Антенны и зеркала
Циклопический телескоп Mayall, названый в честь второго директора обсерватории Николаса Мейола, — самый большой оптический телескоп на Китт-Пик и один из 20 самых крупных в мире. Его 4-метровое и 15-тонное главное зеркало хоть и работает в связке с не самым современным оборудованием, все еще позволяет вести наблюдения экстра-класса. Телескоп работает с начала 1970-х годов и в свое время помог изучить движения далеких галактик, раскрыв роль темной материи в расширении Вселенной.
Поблизости находится солнечный телескоп McMath-Pierce — самый большой в мире коронограф. Его зеркало установлено под 30-метровой башней, в «колодце», уходящем еще на 60 м в глубину горы. Такая «шахтная» конструкция позволяет отказаться от вторичного зеркала и снимает проблему экранирования части светового потока, скрывает телескоп от сильных ветров и перепадов температур. Недаром за 60 лет работы этот инструмент позволил заметить на Солнце спектральные линии бора, гелия, фтора, воды.
Все стороны матрицы
Астрономы обсерватории Китт-Пик пробуют внедрить альтернативу адаптивной оптике — ПЗС-матрицы с ортогональным переносом зарядов.
На фоне легендарного телескопа Mayall и крупнейшего в мире спектрографа, работающих в обсерватории Китт-Пик, телескоп WIYN не так грандиозен и мог бы затеряться. Однако использованные на нем новейшие технологии ставят его в один ряд с самыми грандиозными инструментами наземной астрономии.
Название телескопа WIYN — всего лишь собрание начальных букв четырех участников его постройки: Висконсинского университета в Мадисоне (W), Индианского университета в Блумингтоне (I), Йельского университета (Y) и Национальной обсерватории оптической астрономии (N). C 2014 года Йель вышел из консорциума, и его место занял Миссурийский университет, однако название осталось
Песок и камень
На всей планете не так уж и много мест, в которых географические и климатические условия сложились для астрономов-наблюдателей наилучшим образом. Это засушливая чилийская пустыня Атакама, где стоят четыре 8,2-метровых гиганта обсерватории VLT и массив миллиметровых телескопов ALMA. Это гора Мауна-Кеа на Гавайях, где телескопов больше, чем на любой другой вершине планеты, и нагорья Антарктиды, где работает 10-метровый South Pole Telescope. В этом же ряду расположилась и пустыня Сонора на границе США с Мексикой: здесь работает Национальная обсерватория Китт-Пик.
Сонора, одна из самых больших, сухих и жарких пустынь Северной Америки, занимает территорию нескольких штатов. Здесь живут индейцы племени папаго — «тохоно-оодхам», «люди пустыни», близкие к народу пима. Возвышающаяся над местностью гора Китт-Пик (на местном языке оодхам — Лолигам) для них до сих пор священна, но не настолько, как расположенный чуть дальше пик Бабоквивари. Поэтому — в отличие от аборигенов Гавайских островов, которые недавно все-таки заблокировали строительство на Мауна-Кеа нового 30-метрового телескопа, — землю на Китт-Пик индейцы отдали в аренду еще более полувека назад по вполне сходной цене в четверть доллара за акр. Новый договор, подписанный в начале XXI века, оставил эти условия в силе и сделал возможной модернизацию телескопов. Работники обсерватории могут спокойно планировать работу на десятилетия вперед, не опасаясь проблем с индейцами.
Влияние различных слоев атмосферы на изображение звезды
Антенны и зеркала
Циклопический телескоп Mayall, названый в честь второго директора обсерватории Николаса Мейола, — самый большой оптический телескоп на Китт-Пик и один из 20 самых крупных в мире. Его 4-метровое и 15-тонное главное зеркало хоть и работает в связке с не самым современным оборудованием, все еще позволяет вести наблюдения экстра-класса. Телескоп работает с начала 1970-х годов и в свое время помог изучить движения далеких галактик, раскрыв роль темной материи в расширении Вселенной.
Поблизости находится солнечный телескоп McMath — Pierce — самый большой в мире коронограф. Его зеркало установлено под 30-метровой башней, в «колодце», уходящем еще на 60 м в глубину горы. Такая «шахтная» конструкция позволяет отказаться от вторичного зеркала и снимает проблему экранирования части светового потока, скрывает телескоп от сильных ветров и перепадов температур. Недаром за 60 лет работы этот инструмент позволил заметить на Солнце спектральные линии бора, гелия, фтора, воды.
Кроме того, на Китт-Пик работают два радиотелескопа, один из которых входит в сеть Very Long Baseline Array (VLBA). Объединяя десяток таких инструментов, расположенных в Северной и Южной Америках, на Гавайях и в Германии, сеть работает как единый радиоинтерферометр со сверхдлинной — более 8000 км — базой и огромной разрешающей способностью. Телескоп VLBA участвует в работе и еще более крупного радиоинтерферометра международной программы «Радиоастрон», одним из плеч которого служит российский спутник «Спектр-Р», находящийся на орбите высотой до 350 000 км.
WIYN — не самый заметный на первый взгляд телескоп на горе, но самый молодой: «первый свет» он увидел в 1994 году. Его зеркало имеет диаметр 3,5 м, зато по качеству изображения он легко поспорит с 6-метровым Mayall. WIYN можно назвать жемчужиной Китт-Пик, а жемчужиной самого телескопа — его необычную ПЗС-матрицу, которая позволяет радикально улучшать качество изображений.
Убегающие звезды
В свое время астрономы использовали для съемки звезд и небесных тел фотопластинки. Появление ПЗС-матриц произвело в астрономических наблюдениях (как и в фотографии) настоящую революцию, но основные проблемы принципиально не изменились. Дело в том, что астрономические объекты являются тусклыми, так что, несмотря на большие диаметры зеркал телескопов, для их фотосъемки требуются длительные выдержки. А еще они подвижны, что как раз становится проблемой при такой съемке.
Суточное движение звезд на небосводе можно компенсировать с помощью систем гидирования, которые поворачивают телескоп синхронно с вращением Земли. Однако существуют искажения, которые невозможно компенсировать таким способом. Все наземные оптические телескопы имеют один и тот же недостаток: изменчивая атмосфера нашей планеты неравномерно и непредсказуемо преломляет световые волны, приходящие от далеких астрономических объектов, размывает и искажает полученную картинку.
Для решения этой проблемы телескопы приходится либо выводить за пределы атмосферы, либо оснащать системами адаптивной оптики (АО). Используя деформируемые зеркала, которые изменяют геометрию по сигналам системы управления, АО позволяет частично компенсировать искажения, вносимые турбулентностью земной атмосферы. В качестве обратной связи в АО используются изображения опорных звезд — настоящих или искусственных, «зажженных» лазерным лучом на краю атмосферы, на высоте около 90 км. Эта технология довольно дорога даже по меркам обсерваторий, которые иногда обходятся в миллиарды долларов. Да и компенсация такая имеет свои ограничения: в частности, она далеко не идеальна по всему полю зрения. Так что желание астрономов бороться с деградацией изображения с помощью более дешевых альтернатив и доработок можно понять.
КМОП против ПЗС
В обычной фотографии ПЗС почти вытеснены матрицами на основе технологии комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник — КМОП. Эта технология позволяет интегрировать на одном кристалле и матрицу светочувствительных детекторов, и цифровую электронику для обработки полученного с нее сигнала. В КМОП-матрицах снятие сигнала происходит со множества пикселей параллельно и одновременно. Это позволяет, в частности, не дожидаться окончания экспонирования и получать данные в режиме реального времени. Однако для профессиональной астрономии в некоторых случаях все еще удобнее и выгоднее использовать старые добрые ПЗС — в первую очередь из-за очень низкого уровня шума при высоком уровне чувствительности.
Влево-вправо и вверх-вниз
Одной из таких альтернатив стала ПЗС-матрица с ортогональным переносом изображения (Orthogonal Transfer CCD, OTCCD), идея которой была предложена около 20 лет назад Полом Шехтером и его коллегами по Массачусетскому технологическому институту (MIT). Напомним, что традиционная ПЗС-матрица (CCD) состоит из массива светочувствительных ячеек, которые накапливают заряд, регистрируя попадающие на них фотоны. Когда экспозиция закончена (и только тогда), заряды последовательно, один за другим, считываются. Ячейка за ячейкой каждой строки передаются на считывающее устройство, которое преобразует аналоговый сигнал в цифровой. Если источник излучения в процессе съемки и накопления ПЗС-матрицей заряда сместится, то его изображение окажется «размазано» по нескольким ячейкам. Восстановить его изначальный вид будет практически невозможно.
В отличие от этого, заряды во время экспозиции матрицы OTCCD не просто накапливаются в своих ячейках, но и могут перемещаться в соседние — влево-вправо и вверх-вниз. Делается это по команде системы управления, которая с помощью отдельных независимых датчиков отслеживает расположение какой-нибудь опорной звезды (как в системах с АО). Как только система замечает, что ориентир сместился, она распространяет его движение на соседние пиксели и «заставляет» все заряды из них вернуться обратно. Десятки раз в секунду изображение «плавает», заряды перепрыгивают на соседние пиксели, а система управления ловит и возвращает их на место.
Слева — классическая ПЗС-матрица: пиксель состоит из нескольких затворов, расположенных линейно. При считывании к затворам поочередно (циклически) прикладывается управляющее напряжение, которое заставляет накопленные заряды (электроны) смещаться в одном (и только в одном) направлении, как на конвейере. Справа — вариант OTCCD-матрицы с ортогональным переносом. Ее пиксели состоят уже из четырех затворов другой геометрии, которая позволяет перемещать заряд в двух перпендикулярных направлениях
Это позволяет компенсировать влияние турбулентности атмосферы, вибрации телескопа, ошибки в слежении за звездой и добиться отличного разрешения. Первые подобные матрицы состояли всего из 512×512 элементов, но уже они показывали прекрасные результаты: угловое разрешение инструментов сильно увеличилось, выросло и отношение сигнала к шуму.
Готовый к использованию массив из 64 матриц ортогонального переноса — ОТА
Следующее поколение OTCCD представляет собой уже целый набор матриц — OTA (Orthogonal Transfer Array). Каждая из них имеет свою независимую систему управления переносом зарядов и может использовать свою собственную опорную звезду, что позволяет добиваться весьма эффективной компенсации мелкого дрожания практически по всему полю зрения. При этом OTA не исключают параллельного применения и адаптивной оптики. Тот же телескоп WIYN оснащен и системой АО, а его главный инструмент, камера ODI (One Degree Imager), насчитывает 30 OTA-массивов по 64 матрицы 480×496 пикселей каждая.
Частично заполненный OTCCD-матрицами массив телескопа WIYN. Именно в такой конфигурации (девять матриц в центре и четыре по краям) телескоп работал первые два года. Сегодня их число доведено до 30
Тишина и вдохновение
В дополнение к массиву матриц OTA на телескопе WIYN имеются и спектрограф, и камера для наблюдений в ИК-диапазоне, поэтому неудивительно, что расписание его наблюдений заполнено на несколько месяцев вперед. Научные интересы работающих с ним астрономов очень широки: поиск и подтверждение новых экзопланет, детальное изучение послесвечения сверхновых, наблюдения за далекими скоплениями галактик и пылевыми хвостами астероидов.
Но с телескопом WIYN работают не только ученые. Здесь постоянно заняты несколько техников, которые следят за его состоянием, заправляют жидким азотом, а ночной оператор помогает вести наблюдения: инструмент слишком дорогой и сложный, чтобы можно было доверить его астрономам на всю ночь. Такая работа подходит не всякому — надо бодрствовать целую ночь, каждые 20 минут переориентируя телескоп на новую точку и отгоняя слишком ретивых студентов от пульта управления. Но некоторые даже довольны: во время таких наблюдений мы познакомились с оператором, который в перерывах пишет научно-фантастические книги. Тишина и безлюдье, пустынные горы и близкий космос — они всегда вдохновляют.