Een prototype-telescoop met een verbeterd vermogen om bewegende objecten te vinden, zal binnenkort operationeel zijn en de missie zal zijn om asteroïden en kometen te detecteren die op een dag een bedreiging voor de aarde kunnen vormen. Het systeem heet Pan-STARRS (voor Panoramic Survey Telescope en Rapid Response System) op de Haleakala-berg in Maui, Hawaii, en is de eerste van vier telescopen die samen in één koepel zullen worden ondergebracht. Pan-STARRS zal beschikken over 's werelds grootste en meest geavanceerde digitale camera, die meer dan een vijfvoudige verbetering biedt in de mogelijkheid om Near Earth Asteroids en kometen te detecteren. "Dit is echt een gigantisch instrument", zegt John Tonry, astronoom van de Universiteit van Hawaï, die het team leidde bij de ontwikkeling van de nieuwe 1.4-gigapixelcamera. "We krijgen een afbeelding die 38.000 bij 38.000 pixels groot is, of ongeveer 200 keer groter dan bij een hoogwaardige digitale camera voor consumenten." De Pan-STARRS-camera beslaat een hemelgebied dat zes keer de breedte van de volle maan is en kan sterren 10 miljoen keer zwakker detecteren dan die welke met het blote oog zichtbaar zijn.
Het Lincoln Laboratory van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) ontwikkelde technologie voor ladinggekoppelde apparaten (CCD), een essentiële technologie voor de telescoopcamera. Halverwege de jaren negentig ontwikkelden onderzoekers van het Lincoln-laboratorium het orthogonale transfer charge-coupled device (OTCCD), een CCD die zijn pixels kan verschuiven om de effecten van willekeurige beeldbeweging te annuleren. Veel digitale consumentencamera's gebruiken een bewegende lens of chipbevestiging om compensatie van camerabeweging te bieden en daardoor onscherpte te verminderen, maar de OTCCD doet dit elektronisch op pixelniveau en met veel hogere snelheden.
De uitdaging van de Pan-STARRS-camera is het uitzonderlijk brede gezichtsveld. Voor brede gezichtsvelden begint de jitter in de sterren over het beeld te variëren en begint een OTCCD met zijn enkele verschuivingspatroon voor alle pixels zijn effectiviteit te verliezen. De oplossing voor Pan-STARRS, voorgesteld door Tonry en ontwikkeld in samenwerking met Lincoln Laboratory, was om een reeks van 60 kleine, afzonderlijke OTCCD's te maken op een enkele siliciumchip. Deze architectuur maakte onafhankelijke verschuivingen mogelijk die waren geoptimaliseerd voor het volgen van de gevarieerde beeldbeweging over een brede scène.
"Lincoln was niet alleen de enige plaats waar de OTCCD was gedemonstreerd, maar de extra functies die Pan-STARRS nodig had, maakten het ontwerp veel gecompliceerder", zegt Burke, die aan het Pan-STARRS-project heeft gewerkt. "Het is redelijk om te zeggen dat Lincoln uniek was en is in het ontwerp van chips, wafelverwerking, verpakking en testen om dergelijke technologie te leveren."
De primaire missie van Pan-STARRS is het detecteren van asteroïden en kometen die de aarde naderen en die gevaarlijk kunnen zijn voor de planeet. Wanneer het systeem volledig operationeel wordt, wordt de hele lucht die zichtbaar is vanaf Hawaï (ongeveer driekwart van de totale lucht) minstens één keer per week gefotografeerd en worden alle afbeeldingen ingevoerd in krachtige computers in het Maui High Performance Computer Center. Wetenschappers in het centrum zullen de afbeeldingen analyseren op veranderingen die een voorheen onbekende asteroïde zouden kunnen onthullen. Ze zullen ook gegevens van verschillende afbeeldingen combineren om de banen van asteroïden te berekenen, op zoek naar aanwijzingen dat een asteroïde op een aanvaringsbaan met de aarde kan zijn.
Pan-STARRS zal ook worden gebruikt om 99 procent van de sterren op het noordelijk halfrond te catalogiseren die ooit zijn waargenomen door zichtbaar licht, inclusief sterren van nabijgelegen sterrenstelsels. Bovendien biedt het Pan-STARRS-onderzoek van de hele hemel astronomen de mogelijkheid om planeten rond andere sterren te ontdekken en te volgen, evenals zeldzame explosieve objecten in andere sterrenstelsels.
Bron: MIT
