拼接完成後的相機陣列

在太空運行的歐空局蓋亞探測器

　　據歐洲空間局(ESA)網站報道，經過工程師們不懈的努力，近日他們終於使用106塊獨立的電子探測器件合成了世界上有史以來為太空計畫建造過的最大像素數位相機。這台被稱作「十億像素陣列」的相機將安裝在歐洲空間局即將實施的「蓋亞」探測器上，成為它超靈敏的眼睛。

　　在晴朗的夜晚，人類的肉眼大約能分辨出數千顆星星，而在蓋亞探測器的眼中，它看到的是數十億顆。從2013年開始，在其為期5年的任務期間，蓋亞探測器將對銀河系及其周邊數以十億計的恆星進行亮度和光譜巡天，並記錄它們在三維空間中的實際位置和運動情況數據。

　　為了探測到比肉眼可見暗數百萬倍的恆星，蓋亞探測器需要配備超高靈敏度的相機。這台相機採用106個電子耦合器件(CCD)製作而成。

　　這一先進設備由英國e2v技術公司開發，這些長方形的探測器件大小稍小於一張信用卡，每個的尺寸約為4.7x6cm，但其厚度還不及人的頭髮絲。

　　拼接之後，這台設備的采光面積達到0.5x1.0m，隨後這台設備被運往法國Astrium公司，它是歐洲空間局蓋亞項目的主承包商。

　　整個5月份，工程師們一直在小心翼翼的進行電子耦合器件的拼接工作，他們要逐個進行拼接，中間僅僅保留不到1毫米的空隙，並且這一切都必須在絕對無塵的工作車間進行。為了趕時間，所有工程師兩班倒，晝夜不停的工作。平均每天他們能安裝好4塊探測器件，並終於在6月1日當天完成最後的拼接工作。

　　飛利浦·加裡(Philippe Gare)是歐空局蓋亞項目載荷系統主管，他說：「對於這106塊CCD期間進行組裝和精確的排列是完成這一飛行模塊的最關鍵步驟。」

　　完成後的模塊上，CCD排列成7列。其主陣列包括102塊CCD器件，將用於闇弱星光的探測。而其餘4塊則將負責校驗每台望遠鏡的成像質量，以及兩台望遠鏡之間是否保持了106.5?度的張角。蓋亞探測器使用兩台望遠鏡，以便獲取觀測天體的三維立體數據。

　　而為了提高探測器的精度，飛船在運行過程中必須維持–110°C的低溫。

　　蓋亞探測器CCD相機的支撐設備和探測器的其它很多部分一樣，都採用了碳化硅材料，這是一種類似陶瓷的材料，對於急劇溫變環境有極強的耐受力和韌性。

　　最初化學家們合成碳化硅材料時，他們的本意是想製造一種鑽石的替代品，但是後來卻不想成了一種新型材料。這種材料質量很輕，非常適合航天工程應用。如此次採用的整個CCD相機加上整個支架系統，其重量僅有20公斤。

　　蓋亞探測器發射後講運行在地球-太陽之間的第二拉格朗日點，這一空間點距離地球約150萬公里。這一點的特殊性在於這裡是地球和太陽引力場的平衡點。今年6月9日，我國嫦娥二號探測器在完成對月球的預定考察任務之後離開月球軌道，其目的地便是第二拉格朗日點。當進行穩定自旋時的蓋亞探測器搭的兩台望遠鏡掃過天空，恆星的光會進入焦平面處的CCD陣列。這裡分成了4個功能區，分別對恆星進行巡天製圖，位置及運動觀測，色彩，星光強度及光譜學分析。

　　根據計畫，蓋亞探測器將於2013年發射升空，其獲取的高精度三維恆星分佈圖將幫助我們瞭解銀河系的組成，起源以及演化過程。在其整個生涯中，蓋亞探測器預計將一共對銀河系內約1%的恆星進行觀測。

　　蓋亞也會對其他天體進行一些觀測，從太陽系內的小天體，到宇宙邊緣的遙遠星系和類星體等等。