กล้องโทรทรรศน์ต้นแบบที่มีความสามารถขั้นสูงในการค้นหาวัตถุที่เคลื่อนที่ได้จะสามารถใช้งานได้ในไม่ช้าและภารกิจของมันก็คือการตรวจจับดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่อาจเป็นภัยคุกคามต่อโลก ระบบนี้เรียกว่า Pan-STARRS (สำหรับกล้องโทรทรรศน์สำรวจแบบพาโนรามาและระบบตอบสนองอย่างรวดเร็ว) ตั้งอยู่บนภูเขา Haleakala ในเมืองเมาอิฮาวายและเป็นกล้องแรกในสี่กล้องโทรทรรศน์ที่จะอยู่รวมกันในโดมเดียว Pan-STARRS จะนำเสนอกล้องดิจิตอลที่ใหญ่ที่สุดและก้าวหน้าที่สุดในโลกให้การปรับปรุงมากกว่าห้าเท่าในความสามารถในการตรวจจับดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์ใกล้เคียง John Tonry นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาวายกล่าวว่านี่เป็นเครื่องมือที่มีขนาดใหญ่มากซึ่งนำทีมพัฒนากล้อง 1.4 ล้านพิกเซลตัวใหม่ “ เราได้ภาพที่มีขนาด 38,000 x 38,000 พิกเซลหรือใหญ่กว่า 200 เท่าเมื่อเทียบกับกล้องดิจิตอลผู้บริโภคระดับสูง” กล้อง Pan-STARRS จะครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้าหกเท่าของความกว้างของพระจันทร์เต็มดวงและสามารถตรวจจับดาวได้ 10 ล้านเท่ายิ่งกว่าที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
ห้องปฏิบัติการลินคอล์นที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้พัฒนาเทคโนโลยีการชาร์จอุปกรณ์คู่ (CCD) เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้กล้องของกล้องดูดาว ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 นักวิจัยในห้องปฏิบัติการของลินคอล์นได้พัฒนาอุปกรณ์การถ่ายโอนคู่แบบตั้งฉาก (OTCCD) ซึ่งเป็น CCD ที่สามารถเลื่อนพิกเซลเพื่อยกเลิกผลกระทบของการเคลื่อนไหวของภาพแบบสุ่ม กล้องดิจิตอลสำหรับผู้บริโภคจำนวนมากใช้เลนส์ที่เคลื่อนไหวหรือชิปเมาท์เพื่อชดเชยการเคลื่อนไหวของกล้องจึงลดความเบลอ แต่ OTCCD ทำสิ่งนี้ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ระดับพิกเซลและความเร็วสูงกว่ามาก
ความท้าทายที่นำเสนอโดยกล้อง Pan-STARRS คือมุมมองที่กว้างเป็นพิเศษ สำหรับมุมมองที่กว้างทุ่งกระวนกระวายใจในดวงดาวเริ่มแตกต่างกันไปในแต่ละภาพและ OTCCD ที่มีรูปแบบการเลื่อนเดียวสำหรับพิกเซลทั้งหมดจะเริ่มสูญเสียประสิทธิภาพ วิธีแก้ปัญหาสำหรับ Pan-STARRS ที่เสนอโดย Tonry และได้รับการพัฒนาโดยความร่วมมือกับห้องปฏิบัติการลินคอล์นคือการจัดทำ OTCCDs ขนาดเล็กแยก 60 ชิ้นบนชิปซิลิคอนตัวเดียว สถาปัตยกรรมนี้เปิดใช้งานการเลื่อนอิสระที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการติดตามการเคลื่อนไหวของภาพที่หลากหลายในฉากกว้าง
“ ไม่เพียง แต่ลินคอล์นเป็นสถานที่เดียวที่มีการแสดง OTCCD แต่คุณสมบัติเพิ่มเติมที่ Pan-STARRS ต้องการทำให้การออกแบบมีความซับซ้อนมากขึ้น” Burke ผู้ซึ่งทำงานในโครงการ Pan-STARRS กล่าว “ มีความเป็นธรรมที่จะกล่าวว่าลินคอล์นเคยมีและมีความพร้อมในการออกแบบชิปการประมวลผลเวเฟอร์บรรจุภัณฑ์และการทดสอบเพื่อส่งมอบเทคโนโลยีดังกล่าว”
ภารกิจหลักของ Pan-STARRS คือการตรวจจับดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่กำลังเข้ามาใกล้โลกซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อโลก เมื่อระบบทำงานได้อย่างสมบูรณ์ท้องฟ้าทั้งหมดที่มองเห็นจากฮาวาย (ประมาณสามในสี่ของท้องฟ้าทั้งหมด) จะถูกถ่ายภาพอย่างน้อยสัปดาห์ละครั้งและภาพทั้งหมดจะถูกป้อนลงในคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่ Maui High Performance Computer Center นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์จะวิเคราะห์ภาพสำหรับการเปลี่ยนแปลงที่อาจเปิดเผยดาวเคราะห์น้อยที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ พวกเขาจะรวมข้อมูลจากหลาย ๆ ภาพเพื่อคำนวณวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยโดยมองหาสิ่งบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์น้อยอาจอยู่ในเส้นทางปะทะกับโลก
Pan-STARRS จะใช้เพื่อจัดทำแคตตาล็อก 99% ของดาวในซีกโลกเหนือซึ่งเคยมีการสำรวจด้วยแสงที่มองเห็นรวมถึงดาวจากกาแลคซีใกล้เคียง นอกจากนี้การสำรวจ Pan-STARRS ทั่วทั้งท้องฟ้าจะเปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์ค้นพบและตรวจสอบติดตามดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่นรวมถึงวัตถุระเบิดที่หายากในกาแลคซีอื่น ๆ
ที่มา: MIT
