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La cámara de 3.200 megapíxeles que ayudará a comprender el universo

La cámara más grande de la historia está lista. Luego de casi dos décadas, el dispositivo de 3200 megapíxeles (¡lo que equivale a 3.2 billones de píxeles!) ocupará el corazón del telescopio Simonyi Survey, en el Observatorio Vera C. Rubin (Cerro Pachón, Chile). 

¿Cómo es la LSST? 

El proyecto de la LSST (como se apoda a la cámara por sus cifras en inglés), fue propuesto por primera vez hace más de treinta años. ¿El objetivo? Contribuir al estudio de la materia negra. Esta cámara, construida en el SLAC National Accelerator Laboratory del Departamento de Energía de EEUU, tiene un tamaño de 3 x 1,65 m, similar al de un auto pequeño, y una masa de 3000 kg. Incluye tres lentes que fueron manufacturadas en otro laboratorio nacional estadounidense, el Lawrence Livermore. 

Uno de los lentes tiene 1,57 m de diámetro y rompe el récord del lente óptico de alta calidad más grande de la historia. Los otros dos tienen diámetros de 1,2 y 72 cm, y cuentan con la posibilidad de acoplar filtros de 76 cm en la parte trasera para captar longitudes de onda específicas.

La cámara también posee una grilla de cerámica ultra fina y componentes electrónicos con consumo de energía mínimo. Además, usa ciento ochenta y nueve dispositivos de carga acoplada (sensores CCD) instalados con extremo cuidado para evitar la distorsión de imagen. Cuando se ensamblan todos estos sensores, forman uno gigantesco, con un círculo de imagen de 634 mm y un factor de recorte de 0,068x.

Por otro lado, la LSST requiere un sofisticado sistema de refrigeración para prevenir inconvenientes durante las observaciones astronómicas. Los ingenieros a cargo del proyecto diseñaron un sistema con ocho circuitos de refrigeración, que llevan mangueras de interior liso (a diferencia de las tradicionales de metal) para evitar la infiltración de humedad.

El magnífico dispositivo ya completó un riguroso programa de pruebas y será enviado a Chile, donde se instalará sobre el Telescopio Simonyi Survey.

¿Para qué se va a usar la LSST?

La cámara tiene una resolución de 3.200 megapíxeles. Para hacernos una idea de qué significa esto: equivale a doscientas veces más de lo que tiene una cámara profesional de alta gama. Para visualizar una de estas imágenes en su tamaño completo, deberíamos unir 378 televisores con definición ultra HD 4K.

La pregunta del millón es, ¿qué uso se le dará a semejante aparato? Aaron Roodman, físico de SLAC y subdirector del observatorio Rubin, responde: “Las imágenes son tan nítidas que podrían capturar en detalle una pelota de golf a quince millas (alrededor de 24 kilómetros) de distancia, mientras cubre una franja del cielo siete veces más ancha que la Luna llena”, dice y agrega: “Sus imágenes, con billones de estrellas y galaxias, ayudarán a develar los secretos del universo”.

A partir de 2025, la LSST pasará tres o cuatro noches tomando una imagen completa del cielo nocturno en el hemisferio Sur. Luego replicará el proceso a lo largo de una década para lograr la producción de unas mil fotografías completas del cielo.

El artefacto será usado para observar el universo con un detalle nunca antes visto. Permitirá delimitar posiciones lejanas y medir el brillo de objetos del cielo para mejorar nuestro conocimiento sobre materia oscura (el elemento misterioso que constituye alrededor del 85% de la materia del cosmos) y energía negra (lo que conduce la acelerada expansión del universo). Examinará veinte billones de galaxias, aproximadamente el 10% de las que se cree que existen en el universo observable.

Además, el observatorio servirá para producir el mapa estelar más detallado de la Vía Láctea, con la expectativa de fotografiar diecisiete billones de estrellas y catalogar seis millones de objetos pequeños en nuestro sistema solar.

“Habiendo completado la cámara LSST, pronto comenzaremos a producir la mejor película de todos los tiempos, y el mapa más informativo del cielo nocturno jamás confeccionado”, declara Željko Ivezić, astrónomo de la Universidad de Washington y director de la construcción del Observatorio Rubin.

“Las imágenes son tan nítidas que podrían capturar en detalle una pelota de golf a unos de 24 kilómetros de distancia”.  

Aaron Roodman, físico de SLAC.

Fuentes:

  • https://www6.slac.stanford.edu/research/slac-science-explained/lsst-camera
  • https://www6.slac.stanford.edu/news/2024-04-03-slac-completes-construction-largest-digital-camera-ever-built-astronomy
  • https://www.photolari.com/3100-megapixeles-y-un-sensor-350-veces-mas-grande-que-un-full-frame-para-capturar-el-universo/
  • https://www.symmetrymagazine.org/article/engineering-the-worlds-largest-digital-camera
  • https://physicsworld.com/a/construction-complete-on-the-3200-megapixel-legacy-survey-of-space-and-time-camera/