El núcleo de la cámara para el futuro Observatorio Vera C. Rubin ha tomado sus primeras fotos de prueba, estableciendo un nuevo récord mundial para la toma individual más grande de una cámara digital gigante.
El conjunto de sensores de imágenes, que comprende el plano focal de la cámara digital del telescopio con el tamaño de una SUV, tomó las imágenes de 3,200 megapíxeles durante pruebas recientes en el Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC del Departamento de Energía (DOE) en California. (“SLAC” significa “Stanford Linear Accelerator Center”, el nombre original de la instalación).
Las fotografías son las fotografías de un solo disparo más grandes jamás tomadas, dijeron los funcionarios de SLAC, tan grandes que mostrar solo una de ellas en tamaño completo requeriría 378 televisores 4K de ultra alta definición. La resolución es tan buena que una pelota de golf sería visible desde 15 millas (25 kilómetros) de distancia.
Sin embargo, las primeras imágenes no muestran pelotas de golf distantes. El equipo de SLAC que está construyendo la cámara LSST (Legacy Survey of Space and Time) de Vera Rubin se centró en objetos cercanos, incluido un brócoli Romanesco, cuya superficie de textura intrincada permitió que los sensores se pavonearan.
“Tomar estas imágenes es un gran logro”, dijo en un comunicado el científico de SLAC Aaron Roodman, responsable del ensamblaje y prueba de la cámara LSST. “Con las estrictas especificaciones, realmente superamos los límites de lo que es posible para aprovechar cada milímetro cuadrado del plano focal y maximizar la ciencia que podemos hacer con él”.
Al igual que el sensor de imágenes de la cámara de su teléfono móvil , el plano focal de la cámara LSST convierte la luz emitida o reflejada por un objeto en señales eléctricas que generan una foto digital. Pero el núcleo de imágenes de la cámara LSST es mucho más grande, más complejo y más capaz que cualquier producto electrónico de consumo.
El plano focal recién probado tiene más de 2 pies (0,6 metros) de ancho y alberga 189 sensores individuales o dispositivos de carga acoplada (CCD). Los CCD y sus componentes electrónicos asociados están alojados en 21 “balsas” separadas, subunidades que miden alrededor de 2 pies de alto y pesan alrededor de 20 libras. (9 kilogramos) y cuestan hasta $ 3 millones cada uno.
Las balsas se construyeron en el Laboratorio Nacional Brookhaven del DOE en Nueva York y luego se transportaron a SLAC. En enero de 2020, el equipo de SLAC terminó de colocar las 21 balsas con sensores, más otras cuatro balsas especiales que no se utilizan para obtener imágenes, en sus lugares asignados en la cuadrícula del plano focal, un proceso exigente y estresante que duró unos seis meses.
Las balsas se empaquetan increíblemente apretadas para maximizar el área de imagen del plano focal; la brecha entre los CCD en las balsas vecinas es menor que el ancho de cinco cabellos humanos, dijeron funcionarios de SLAC. Y los sensores son frágiles y se agrietan fácilmente si se tocan entre sí.
“La combinación de altos riesgos y tolerancias ajustadas hizo que este proyecto fuera muy desafiante”, dijo en el mismo comunicado la ingeniera mecánica de SLAC, Hannah Pollek, miembro del equipo de integración de sensores. “Pero con un equipo versátil, prácticamente lo logramos”.
Las imágenes recién publicadas son parte de pruebas extensas y en curso diseñadas para examinar el plano focal, que aún no se ha instalado en la cámara LSST. Ese paso de integración ocurrirá en los próximos meses, al igual que la adición de las lentes de la cámara y otros componentes clave, si todo va según lo planeado.
La cámara debería estar lista para las pruebas finales a mediados del próximo año, dijeron los funcionarios de SLAC. Luego será enviado a los Andes chilenos, donde se está construyendo el Observatorio Vera C. Rubin .
El observatorio, anteriormente conocido como Large Synoptic Survey Telescope , utilizará su espejo de 27,6 pies de ancho (8,4 m) y su cámara de 3,2 mil millones de píxeles para realizar un estudio histórico del cosmos de 10 años: el Legacy Survey of Space y Hora por la que se nombra la cámara. La cámara generará un panorama del cielo austral cada pocas noches, acumulando un tesoro astronómico que incluirá imágenes de aproximadamente 20 mil millones de galaxias diferentes .
“Estos datos mejorarán nuestro conocimiento de cómo han evolucionado las galaxias con el tiempo y nos permitirán probar nuestros modelos de materia oscura y energía oscura con mayor profundidad y precisión que nunca”, dijo Steven Ritz, científico del proyecto de la cámara LSST en la Universidad de California. Santa Cruz, dijo en el mismo comunicado.
“El observatorio será una instalación maravillosa para una amplia gama de ciencia, desde estudios detallados de nuestro sistema solar hasta estudios de objetos lejanos hacia el borde del universo visible”, dijo Ritz.
