先進巡天照相機
先進巡天照相機(英語:ACS, Advanced Camera for Surveys)是哈伯太空望遠鏡上的一架第三代軸像儀器,原始的設計和科學功能是由約翰霍普金斯大學的團隊制定的。在哥倫比亞號穿梭機的貨艙上組合以前,先由貝爾航太集團和戈達德太空飛行中心進行組裝和廣泛的測試,並在甘迺迪太空中心經歷飛行前最後的檢驗。他在2002年3月1日在編號為3B(STS-109)的維護任務發射升空,並且在3月7日完成安裝。被取代掉的是最後一件的原始儀器,暗天體照相機(FOC)。
先進巡天照相機是多功能的儀器,很快就成為哈伯太空望遠鏡產生影像的主要儀器。他提供好幾種超越過去儀器的功能:三個獨立的高解析通道,涵蓋了紫外線到近紅外線區域的光譜;大區域的檢測器和量子效應,使哈伯的發現效率增加了10倍;還有豐富和能互補的濾鏡、日冕儀、測偏振器和稜柵等功能。先進巡天照相機所承擔的觀測提供我們前所未有的高靈敏度,例如涵蓋廣大的範圍,從太陽系的行星、彗星到最遙遠的類星體的哈伯超深空視場,來體認我們獨特的宇宙。
在2006年6月,先進巡天照相機因為電子設備失效而失去了工作的能力。在2006年6月30日的早晨,成功切換到另一側備用的電子設備並啟動動力之後,儀器所有的子系統,包括CCD檢測器,似乎都能正常的運作。經由遙測技術觀察,在另一側的子系統都沒有異常的現象。經過一些工程上的測試之後,先進巡天照相機在2006年7月4日恢復科學上的操作。在2006年9月29日,一個相似的電子設備再度產生缺陷。而2007年1月27日,在備用的系統上更嚴重的電子缺陷,讓望遠鏡進入了安全模式,而且美國太空總署的工程師相信有些科學功能已經完全損壞了,三個通道中僅剩日盲通道可以使用。在2007年2月,新視野號飛掠木星之際,還用此通道配合木星觀測任務的進行。2009年5月,先進巡天照相機在STS-125維修任務中被修復。
通道和檢測器
先進巡天照相機有三個獨立的通道,科學任務能從其中具體的選擇最合適的通道。在這裏簡要的敘述這些通道和他們的檢測器。
廣域通道(WFC):這是先進巡天照相機最常被用到的通道,他的檢測器是兩個相鄰接的2048 X 4096畫素的CCD,能產製具有科學價值的16.7百萬畫素影像。廣域通道機板上的每個畫素對應的視野是0.05",所以他的有效視野是202 " ×202 ",對光譜的探測範圍是350至1,100奈米。
高解析通道(HRC):有兩個可供選擇的光抑制遮罩,可以遮蔽明亮的天體光源。 第一個是有兩個遮光斑點,可以用指令控制的日冕儀,直徑1.8"的斑點位於視野的中心,直徑3.0"的則靠近邊上。第一個斑點較為常用,例如主體是明亮的恆星或類星體旁的拱星盤時。第二個是位於通道的杜瓦瓶窗口入口,寬0.8」,長5」,被稱為法斯梯手指的遮罩。高解析通道的檢測器是1024 X 1024的硫碘碲(SITe) CCD,視野(26"x29")比廣域通道(WFC)小,但是畫素的空間採樣(0.025")是廣域通道的兩倍。在近紫外線的波段(<350奈米)上也比較靈敏。
日盲通道(SBC)由多極板微通道陣列(MAMA)組成的感測器,能很好的計數在波長範圍在115至170奈米的低背景紫外線光子,它包含光陰極、微通道極板和陽極陣列。他的空間採樣是每畫素0.030 ",視野是25 " x 25 "。先進巡天照相機的日盲通道實際上是太空望遠鏡影像攝譜儀(STIS)在2004年8月無法使用後的備品。
濾鏡和色散
先進巡天照相機有38個分置在3個轉輪上的濾鏡,第三個轉輪由日盲通道專用,另外兩個則在高解析通道和廣域通道的光路上共同分享。這些濾鏡包括11個寬頻濾鏡、1個中頻濾鏡、5個窄頻濾鏡,3個可見光和3個紫外線偏光濾鏡;1個高解析通道稜鏡和1個580至1100奈米的柵格。有4個的濾鏡的帶通在近紫外線,所以只能由高解析通道使用。主要的寬頻濾鏡與地基的史隆數位巡天使用的u、g、r、i、和 z濾鏡等效。五個線性衰減的濾鏡被劃分成獨立的三段,可以在380奈米至1070奈米提供波長不間斷的連續影像,因此可以確保在大範圍內觀測出紅移的發射譜線。只有中間一段適合高解析通道(HRC)。日盲通道的轉輪有一個中等頻寬的濾鏡(Lyα),5個長波濾鏡和2個物端稜鏡。