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第二代广域和行星照相机

时间:2013-08-30来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次

第二代广域和行星照相机

第二代广域和行星照相机 (WFPC2)是安装在哈柏太空望远镜上的仪器之一。他是在第一次的维修任务(1993年STS-61航天飞机任务)替换掉原来的广域和行星照相机(WF/PC)。他在1995年拍摄了哈柏深空景象,并在1996年拍摄了沙漏星云和蛋星云 。
 
装在第二代广域和行星照相机上的电子耦合放大器(CCD)在电磁频谱上的工作范围是120纳米至1,100纳米,涵盖了可见光领域的380纳米至780纳米,所有近紫外线和小部分的极远紫外线,还有大多数的近红外线。CCD的灵敏度大致上是线性的,峰值大约在700纳米,之后就是CCD极端难操作的范围。第二代广域和行星照相机由相同的4片CCD组成四个探测器,每个都有800 X 800个像素。其中的三个安排成L形,组成广域照相机(WFC)。相邻的是由第4片CCD构成的行星照相机(PC),视野较狭窄,可以将小区域看得更为仔细。WFC和PC的影像组合在一起,就会形成典型楼梯状的阶梯影像。当处理非科学性的JPEG档案时,行星照相机的分辨率会与广域照相机相同,但天文文学家接收的档案是未经处理过的科学图像,在行星照相机的部分会有更细节更清晰的影像。
 
WFPC2有一整套的滤镜,可以让科学家在电磁频谱中挑选特殊的波段进行观测,有一个转轮可以选择将不同的滤镜放置在光路上(在WFPC2开口与CCD之间)。这48个滤镜的元素包括:
  • 偏光滤镜
  • 梯度滤镜,能在大范围内滤过非常窄的波段。在目标区域内精确的小范围内,操作员能准确的使用窄带宽滤镜挑选目标(即使只是目标区域内一个非常小的部分)。
  • 一定数量对应不同特性的滤镜,允许操作员针对各种不同的特性选择最合适的滤镜。
 
如预期的,在任务中的第二代广域和行星照相机遇到了CCD老化的问题,像素会产生瑕疵点(热点)。望远镜的操作员每个月都要执行这些像素的检测并编成目录;在经过一定时间的曝光之后也要关闭开口,并且进行像素的测试。为了避免宇宙射线造成假的阳性反应,还要对象不同的特定目标进行比较。成为"热点"的像素会被记录下来,并且提供给要分析未经过处理的WFPC2图像的科学家。通常,科学家们只要调整它们使用的影像处理软件,就可以忽略(消除)这些坏的像素所造成的影响。
 
第二代广域和行星照相机是由NASA的喷射推进实验室制造的,他也制造了1990年伴随哈柏升空的第一代广域和行星照相机。第二代广域和行星照相机有自己的校正主镜光学上球面像差的修正镜片。哥达德太空飞行中心正在研发第三代广域照相机,计划在最后一次的维修任务中进行替换。WFC3 的特色是拥有两个2048 X 4096的CCD,用于紫外线和可见光的检测;还有一个1024 X1024的CCD,能观察到1700纳米的波长。
第四次的维修任务已经核准了。
哈柏太空望远镜的哈柏深空景象,显示出WFPC2典型的楼梯结构图像。
哈柏太空望远镜的哈柏深空景象,显示出WFPC2典型的楼梯结构图像。

第二代广域和行星照相机的影像

鹰星云
鹰星云
三角座
三角座
包克球
包克球
部分的半人马座ω
部分的半人马座ω
沙漏星云
沙漏星云
蛋星云
蛋星云
 
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