Los científicos del Laboratorio Nacional Acelerador SLAC del Departamento de Energía están construyendo la cámara digital más grande del mundo para astronomía y astrofísica, una minivan 3, El "ojo" de 200 megapíxeles del futuro Large Synoptic Survey Telescope (LSST) que permitirá vistas sin precedentes del universo a partir del otoño de 2022 y proporcionará nuevos conocimientos sobre la energía oscura y otros misterios cósmicos. Mientras tanto, el laboratorio ha completado su trabajo en una versión en miniatura que pronto se utilizará para probar el telescopio y tomar las primeras imágenes del cielo nocturno del LSST.

Estas imágenes incluirán destellos de los movimientos de asteroides y objetos en nuestro sistema solar con órbitas más allá de la de Neptuno, así como alertas de eventos repentinos como supernovas, estrellas en explosión que iluminan temporalmente partes del cielo.

El dispositivo, llamada ComCam (abreviatura de Commissioning Camera), utilizará solo el cuatro por ciento del plano focal de la cámara LSST completo y producirá imágenes mucho más pequeñas, pero proporcionará suficiente "poder de imagen" para probar el observatorio mientras su cámara definitiva aún está en construcción. De hecho, Los 144 megapíxeles de ComCam superan en número al recuento de píxeles que estaba disponible para Sloan Digital Sky Survey, un proyecto de estudio astrofísico pionero a principios de la década de 2000.

"ComCam nos dará una gran ventaja al verificar todas las interfaces entre la cámara, telescopio, infraestructura del sitio y gestión de datos, "dice Kevin Reil, Científico encargado del LSST y científico del personal de SLAC.

Después de completar la integración de los sensores de imágenes en ComCam y otras tareas, el equipo de SLAC envió hoy el dispositivo a la sede de LSST en Tucson, Arizona. Allí, Se agregarán más componentes antes de que la ComCam terminada se envíe a su destino final en Chile a finales de este año.

Una cámara LSST en miniatura

La extraordinariamente alta calidad de imagen de la cámara LSST completa se debe en gran parte a sus 189 sensores de imágenes de última generación. Organizados en matrices cuadradas, llamadas balsas, de nueve sensores cada uno, conformarán el plano focal de la cámara. ComCam tiene solo una balsa, que fue proporcionado por el Laboratorio Nacional Brookhaven del DOE y recientemente insertado en el criostato ComCam en SLAC.

El criostato especialmente diseñado y construido para ComCam, mantiene la balsa en su lugar y enfría sus sensores de imágenes a temperaturas muy bajas para eliminar las señales de fondo no deseadas y mejorar la calidad de la imagen. El criostato ComCam utiliza un sistema de refrigeración diferente al de la cámara LSST final, lo que requiere un sistema más complejo para poder manejar 21 balsas.

La balsa también contiene placas electrónicas que digitalizarán los datos tomados con ComCam. Estos datos se enviarán a los sistemas de gestión de datos del Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación, respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias, en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y a los centros del Instituto Nacional de Física Nuclear y de Partículas de Francia y en Chile, donde serán analizados por científicos de todo el mundo.

SLAC también está construyendo y probando el sistema de control de la cámara, que permitirá que el software del observatorio envíe comandos a ComCam, por ejemplo, para cambiar filtros y tomar imágenes. La cámara LSST utilizará el mismo sistema de control.

Hacia las primeras imágenes

Una vez que ComCam llegue a Tucson, Los científicos de LSST agregarán lentes, un cambiador de filtros y una contraventana. Integrarán el instrumento completo con el software del observatorio y la infraestructura informática y realizarán pruebas cruciales, incluyendo un ensayo que simulará una noche de observaciones.

"En proyectos grandes como LSST, Es emocionante ver cómo el hardware y el software se unen en un sistema funcional a lo largo de los años. "dice Brian Stalder, Científico encargado del LSST en Tucson.

Finalmente, ComCam se enviará a Chile y se instalará en el telescopio real, allanando el camino para la puesta en servicio del LSST.

Además, producirá las primeras imágenes de LSST, aunque a una escala mucho menor que la cámara final. Aunque los estudios científicos no serán el propósito principal de ComCam, el equipo espera que la cámara produzca imágenes de muy buena calidad, Reil dice:"Será emocionante ver estas primeras imágenes tomadas con nuestro nuevo, telescopio de clase mundial ".