很多人可能不知道，相機(jī)拍攝的照片精致與否不是完全由像素決定的，實(shí)際上傳感器的尺寸更加重要，因?yàn)楦蟮膫鞲衅饕馕吨軌虿东@更多的光，而拍照的本質(zhì)就是光線捕捉。

所以，即便現(xiàn)在手機(jī)拍照很流行，但它永遠(yuǎn)無(wú)法取代相機(jī)，因?yàn)槭謾C(jī)物理上無(wú)法把傳感器做得更大，而相機(jī)有機(jī)會(huì)將傳感器做得更大。

那么，現(xiàn)在世界上最大的相機(jī)有多大呢？

最近，世界最大的數(shù)碼相機(jī)誕生了，它足足有3噸重，高達(dá)32億像素，由兩個(gè)鏡頭組成，第一個(gè)鏡頭直徑達(dá)到1.57米——被認(rèn)為是迄今為止制造的最大的高性能光學(xué)鏡頭，第二個(gè)鏡頭的直徑是90厘米，它被用于容納相機(jī)的焦平面。

圖源：SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室

焦平面是相機(jī)成像的核心，這個(gè)所謂最大相機(jī)的焦平面由201個(gè)CCD 傳感器組成（執(zhí)行普通數(shù)碼相機(jī)傳感器的功能），每個(gè)都是訂制的。

雖然，它拍攝的照片單個(gè)像素只有10微米寬，但它的照片依然非常巨大，需要將 378 臺(tái) 4K 超高清電視排成一個(gè)網(wǎng)格才能正確顯示。

如此巨大的照片不意味著相機(jī)在細(xì)節(jié)方面會(huì)表現(xiàn)不佳，實(shí)際上，它可以分辨出大約25公里（15 英里）外的高爾夫球。

那么，現(xiàn)在你可能想知道，這樣的相機(jī)到底有什么用呢？

薇拉·魯賓天文臺(tái)，圖源：Rubin Obs/NSF/AURA

最大相機(jī)的用途

這個(gè)相機(jī)其實(shí)是太空探測(cè)的工具，它是位于智利帕瓊山山頂薇拉·魯賓天文臺(tái)一個(gè)被稱為時(shí)空遺產(chǎn)調(diào)查(LSST)項(xiàng)目的特制相機(jī)。

這個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)將為期10年，持續(xù)對(duì)南半球的整個(gè)天空進(jìn)行數(shù)千次監(jiān)測(cè)，這樣艱巨的任務(wù)自然需要一個(gè)特殊的相機(jī)，所以就有了這個(gè)相機(jī)，它被稱為L(zhǎng)SST相機(jī)。

LSST相機(jī)并不是智利自行研發(fā)的，它是由美國(guó)SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室研發(fā)制作的。

不過(guò)值得一提的是，LSST其實(shí)由來(lái)已久，但是因?yàn)楦鞣N原因，相機(jī)部分一直沒(méi)有完工，直到最近幾天，SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室才正式對(duì)外宣布這個(gè)相機(jī)完工了。

圖源：SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室

LSST相機(jī)接下去會(huì)被運(yùn)往秘魯薇拉·魯賓天文臺(tái)，之后工程師們會(huì)把它安裝在天文臺(tái)8.4米寬的西蒙尼巡天望遠(yuǎn)鏡上。

其實(shí)，這個(gè)西蒙尼巡天望遠(yuǎn)鏡也是極其先進(jìn)的儀器，它能夠在20秒內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度，因此獲得一個(gè)地球上最快的大型望遠(yuǎn)鏡稱號(hào)。

一旦相機(jī)安裝完成，它的傳感器就會(huì)被冷卻至-100 攝氏度，然后便會(huì)開始對(duì)著天空拍照，每張照片大約曝光15秒，它一晚上將拍攝 20TB的圖像數(shù)據(jù)。

每張圖片差不多覆蓋比滿月面積寬七倍的天空，這意味著它大約每隔3天就將拍攝南部天空的一半圖像，而大約每周完成一次該天空區(qū)域的完整圖像。

圖源：SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室

所有這些照片將為科學(xué)家創(chuàng)建一個(gè)前所未有的宇宙目錄和地圖——這是這個(gè)項(xiàng)目的主要目的之一，因?yàn)檫@些照片將第一次讓科學(xué)家分辨出宇宙中比地球總?cè)丝诙嗟枚嗟男窍担ㄏ胥y河系一樣擁有很多恒星的結(jié)構(gòu)）。

而這個(gè)項(xiàng)目的另外一個(gè)重要目的就是科學(xué)家希望它能夠幫助自己解開暗能量的謎團(tuán)，以及幫助科學(xué)家尋找暗物質(zhì)。

暗物質(zhì)和暗能量是科學(xué)家對(duì)一種或者多種我們不完全理解現(xiàn)象的稱呼，確實(shí)有大量的證據(jù)表明它們存在，只是我們現(xiàn)在無(wú)法研究它們。

而且科學(xué)家堅(jiān)信宇宙中的暗物質(zhì)比我們能感受到的普通物質(zhì)還要多，它能夠占到宇宙所有物質(zhì)的 85%；暗能量也一樣更為豐富，占宇宙物質(zhì)能量含量的 70%，并且它可能就是讓宇宙加速膨脹原因。

看到這里，你可能會(huì)好奇，為什么要用這種數(shù)碼相機(jī)，用天文望遠(yuǎn)鏡難道做不到嗎？

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到的透鏡現(xiàn)象，圖源: ESA/Hubble

為什么這個(gè)項(xiàng)目沒(méi)有選擇用天文望遠(yuǎn)鏡？

強(qiáng)大的天文望遠(yuǎn)鏡得到的圖像通?？梢猿尸F(xiàn)獨(dú)特的“外觀”，使圖像內(nèi)容易于區(qū)分，比如詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡圖像中的明亮物體呈現(xiàn)出獨(dú)特的“衍射尖峰”，使這些圖像的起源因此變得顯而易見(jiàn)。

在觀測(cè)細(xì)節(jié)上，天文望遠(yuǎn)鏡確實(shí)會(huì)比LSST相機(jī)好太多，它們可以清晰地看到單個(gè)星系和天體，但LSST相機(jī)的優(yōu)勢(shì)則是能夠拍攝更多的天空區(qū)域，以顯示更多恒星和星系。

LSST是為期10年的項(xiàng)目，相機(jī)將一遍又一遍地掃視天空，這將使科學(xué)家能夠精確監(jiān)測(cè)該地區(qū)在十年內(nèi)發(fā)生的任何變化。

科學(xué)家可以通過(guò)對(duì)比前后照片觀測(cè)到比如超新星等瞬態(tài)事件的變化——變亮和褪色，觀察到由經(jīng)過(guò)的物質(zhì)（包括暗物質(zhì)）的引力引起的來(lái)自遙遠(yuǎn)光源的光曲率，以及跟蹤空間結(jié)構(gòu)的膨脹，從而有機(jī)會(huì)解開暗能量的謎團(tuán)。

另一方面，創(chuàng)建宇宙目錄和地圖最重要的也是找到更多的星系，恒星，以及行星，而這種情況數(shù)碼相機(jī)肯定比天文望遠(yuǎn)鏡好用。

最后

你可能還會(huì)好奇，它到底什么時(shí)候開始正式拍攝？

其實(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，歐美國(guó)家的這類項(xiàng)目效率都非常低，這個(gè)項(xiàng)目最近一次對(duì)外表示是2023年就會(huì)開始拍攝，但是延期了，而項(xiàng)目最早應(yīng)該是開始于2014年，總之就是一拖再拖。

至于這次具體什么時(shí)候會(huì)開始拍攝，以及最先拍攝什么，相關(guān)人員在接受媒體的時(shí)候表示目前還沒(méi)有選擇目標(biāo)，不過(guò)他們表示將在2025年春季公布第一批照片。