Pronto se iniciará la creación de la cámara digital más grande del mundo. Ya se conocen sus especificaciones, ¡y son impresionantes!
Gracias a la aprobación de una partida presupuestaria de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos, dentro de muy poco comenzará la construcción de la mayor cámara digital del mundo. La cámara se incorporará al Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos (LSST) de la Fundación Nacional para la Ciencia en lo alto de una montaña en Chile, donde fotografiará con todo detalle el cielo nocturno del hemisferio sur en el lapso de una década.
La cámara se montará en el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC del Departamento de Energía, que lleva la Universidad de Stanford. El sensor ha sido diseñado por el Brookhaven National Laboratory, fundado por la Universidad de Nueva York en Stony Brook y Battelle, una organización de ciencias aplicadas sin ánimo de lucro.
En la interpretación de este artista, el espejo principal del LSST se ve a través de la rendija de la cúpula al atardecer. Imagen cedida por el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos/Departamento de Energía
El espejo del telescopio se construyó en un taller de 6 pisos situado debajo del estadio de fútbol americano de la Universidad de Arizona. Al primer espejo de doble superficie del mundo para un telescopio se le dio forma en un horno de 10 metros de ancho a 1.200 °C a partir de 22 toneladas de vidrio fundido. El espejo mide 27' de diámetro.
Repasemos los números
3.200.000.000 de píxeles: ¿tu Canon 5DR tiene 52 megapíxeles de resolución? No me impresiona. Esta cámara tiene la increíble resolución de 3,2 gigapíxeles de resolución. ¡Eso son 3.200 megapíxeles!
5,5 x 9,8': la cámara tiene el tamaño de un coche pequeño.
La cámara del LSST está diseñada para proporcionar un amplio campo de visión, con un muestreo inferior a 0,2 arcosegundos y un muestreo espectral en cinco o más bandas de 400 a 1.060 nm. La cámara incluye un mecanismo de filtro y, si fuera necesario, capacidad de obturación. Imagen cedida por el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos/Departamento de Energía
2.812 kilos: la cámara pesa 2.812 kilos. Esto es más que un coche pequeño, equipaje incluido.
201 sensores individuales: hay 201 sensores distintos de carga acoplada (CCD) construidos a medida (189 para tomar fotografías y 12 para orientación y enfoque).
21 submosaicos: cada sensor mide 1,5" de ancho y se organizan en rejillas de 3x3 de 9 sensores separados, creando así 21 submosaicos. El montaje debe ser completamente plano, con una inclinación no superior a 10 micras en cualquier dirección.
250 micras: la distancia entre cada submosaico para minimizar la pérdida de luz entre los sensores es de 250 micras.
10 micras: el tamaño de cada píxel.
Muestreo de 0,2 arcosegundos: optimizando así el ratio sensibilidad/resolución de los píxeles.
25,2 pulgadas: la superficie de formación de imágenes es superior a 2' de diámetro.
Representación tridimensional del diseño de la línea de base de la cúpula con un corte para mostrar el interior del telescopio. Imagen cedida por el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos/Departamento de Energía
3.000 canales de datos: la imagen de cada CCD se subdivide en 16 segmentos para el procesamiento en paralelo. Los submosaicos de 9 sensores proporcionan 144 puntos de lectura para más de 3.000 canales de datos.
11.000.000.000.000 de bits de datos a la hora: encendido, el telescopio producirá 11 billones de bits de datos a la hora.
6.000.000 gigabytes: todos esos billones de bits se suman a los 6 millones de gigabytes al año, o lo que es lo mismo, el equivalente a sacar 800.000 fotografías con una cámara digital de 8 megapíxeles todas las noches.
200.000.000.000.000.000 de bytes: hasta ahora nunca había oído hablar del petabyte. Se espera que la cámara produzca hasta 200 petabytes de datos.
1.500 televisores HD: si quisieras reproducir una de las imágenes del LSST, tendrías que preparar 1.500 televisiones de alta definición en tu salón. B&H vende televisores de alta definición, por cierto.
186 metros cuadrados: la cámara blanca fabricada para construir la cámara mide 186 metros cuadrados y equivale a 2 pisos de altura.
15 segundos: la mayoría de los telescopios necesitan varios minutos para capturar una imagen en la oscuridad de la noche; pero el LSST realizará exposiciones de 15 segundos gracias al hecho de que cuenta con una electrónica hecha a medida detrás de cada sensor y de que la información se divide en miles de datos discretos.
168.000.000 dólares: es la cantidad asignada para la construcción de la cámara, en dólares estadounidenses.
La cámara del LSST incluirá un mecanismo de cambio de filtro y obturador. Esta animación muestra ese mismo mecanismo en funcionamiento, que permite a la cámara «ver» distintas longitudes de onda; la cámara es capaz de ver luz de longitudes de onda que van desde el rango ultravioleta al infrarrojo (0,3-1 μm) (Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC)
800 imágenes panorámicas: el telescopio combinará estas exposiciones en 800 tomas panorámicas cada noche para realizar un seguimiento de galaxias situadas en el borde del universo, así como asteroides cercanos que vagan por el cielo nocturno.
5.000.000.000 de galaxias: La cámara del LSST fotografiará, en última instancia, 5.000 millones de galaxias con un nivel de detalle sin precedentes.
2.700 metros: el telescopio se montará en el pico de la montaña Cerro Pachón a una altitud de 2.700 metros sobre el nivel del mar.
3,5 grados: el campo de visión de 3,5° permite al LSST producir un estudio completo de todo el cielo cada 3 días.
En una sola toma, la cámara de 3,2 gigapíxeles del Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos podrá capturar un área del cielo 40 veces mayor al tamaño de la luna llena o, lo que es lo mismo, casi 10 grados cuadrados de cielo (Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC)
40 lunas: la cobertura del campo total de visión de la cámara podría contener 40 lunas llenas.
25 por ciento: una cuarta parte del universo está formada por materia oscura. Para observar su efecto en el espacio, el LSST será testigo de cómo las lentes gravitacionales doblan la luz de estrellas distantes.
70 por ciento: los científicos saben que el universo se acelera a medida que se expande. La energía oscura, una fuerza que podría representar el 70 por ciento del universo, podría ser la causa. El LSST será capaz de medir la expansión y la aceleración del universo.
3 dimensiones: los datos del LSST, junto con Google Earth, crearán un mapa en 3D del universo que permitirá a cualquier persona que disponga de un dispositivo con conexión a internet volar virtualmente a través del espacio.
Representación del diseño de la línea de base de la cámara del LSST con un corte para enseñar el funcionamiento interno. Imagen cedida por el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos/Departamento de Energía
10 años: el estudio del cosmos del LSST tardará 10 años en completarse y comenzará en 2022.