COSMOS 应用概览

COSMOS 应用概述

自适应光学是一种通过抵消大气湍流效应来提供更高分辨率图像的技术。为此，自适应光学系统需要使用兼具高帧率（以跟上不断变化的大气）和低读出噪声（确保校正仅来自大气）的相机，将反馈信息送入望远镜系统以进行大气调整。

COSMOS 的读出噪声为 0.7 e-，可确保任何校正均来自大气变化，并能够对靠近科学观测目标的更暗恒星进行波前采集。COSMOS 还能在不牺牲灵敏度的情况下提供高帧率，而 EMCCD 相机在探测超过数个光子时通常会牺牲灵敏度。COSMOS 的高帧率与短帧时间相结合，可在最湍流的大气条件下实现快速系统调整。

散斑成像与 Lucky 成像是两种替代方法，它们依赖快速图像采集来“冻结”大气的湍流运动，并通过后处理提高图像分辨率。这些技术需要低噪声、快速读出且高灵敏度的相机，以在短曝光时间内抵消湍流效应并仍探测到目标物体。

COSMOS 能够结合短曝光时间下的目标探测与高帧率，这得益于 0.7 e- 的低读出噪声和 >90% 的峰值量子效率，从而实现快速图像采集，这对实现衍射极限成像至关重要。COSMOS 还具有大画幅传感器，可在单帧内探测多个目标，进一步提高两种技术的效率。

COSMOS 相机是一款高性能 CMOS 相机，旨在满足前沿天文应用所需的性能——低轨道目标跟踪、系外行星表征、时域天文学等。