Instalación de la cámara digital más grande del mundo

4 Abril 2025

Este mes marca un punto emocionante en el avance de la tecnología astronómica: la cámara más grande jamás diseñada para observaciones astronómicas abrirá sus ojos al Universo por primera vez. A principios de marzo, la Cámara LSST del Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE se instaló con éxito en el Telescopio de Investigación Simonyi. Ahora se encuentra en la última fase de pruebas antes de capturar sus tan esperadas imágenes de Primera Luz, seguidas del inicio de la Investigación del Espacio-Tiempo como Legado para la posteridad (LSST, por sus siglas en inglés). Este logro es el resultado de más de una década de trabajo por parte de un comprometido equipo global de científicos e ingenieros.

El Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE está financiado conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU (NSF) y la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE/SC). El Observatorio Rubin es un Programa conjunto de NOIRLab de NSF y el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del DOE. NOIRLab de NSF es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) y SLAC es operado por la Universidad de Stanford para el DOE.

La Cámara LSST ostenta dos impresionantes récords mundiales: cuenta con la mayor resolución entre todas las cámaras digitales y tiene el lente óptico de alto rendimiento más grande jamás creado. La cámara tiene el tamaño de un auto pequeño y pesa unos 2.800 kilos (6.200 libras).

En el corazón de la Cámara LSST se encuentra su extraordinario sensor de imagen de 3.200 megapíxeles. Este sensor mide la luz que entra en cada píxel y convierte esa información en señales eléctricas, que luego se utilizan para construir imágenes digitales detalladas. Cada imagen captura unos diez grados cuadrados de cielo, un área equivalente a unas 45 lunas llenas. Su increíble resolución requeriría casi 400 pantallas de televisión Ultra HD para mostrar todos los detalles en una sola imagen.

Para poner esto en perspectiva, una cámara típica de un teléfono celular tiene un sensor de 12 megapíxeles. Esto se puede ilustrar en la sala de clases utilizando una bolsa de malvaviscos pequeños. Si un malvavisco representa una imagen de un teléfono celular de 12 megapíxeles, ¡se necesitarían 267 malvaviscos para igualar la resolución de una sola imagen de la Cámara LSST!

La capacidad de la Cámara LSST para detectar la luz es igual de sorprendente. Los sensores de imagen pueden detectar objetos 100 millones de veces más tenues que los visibles a simple vista, una sensibilidad que te permitiría ver una vela a miles de kilómetros de distancia.

El lente más grande de la cámara (L1) mide 1,57 metros (5 pies, 1 pulgada) de diámetro y es el más externo de los tres lentes que están alineados de forma precisa para garantizar imágenes nítidas y claras. Los otros lentes tienen diámetros de 1,10 metros (L2) y 0,69 metros (L3). El lente L3 también funciona como ventana de vacío para el criostato, que alberga los sensores y los componentes electrónicos de lectura. Para mantener un rendimiento óptimo, los sensores CCD del criostato se enfrían a -100 °C (-148 °F) mediante una mezcla de diez líquidos y gases.

A diferencia de las cámaras típicas que dependen de filtros rojo-verde-azul, la Cámara LSST utiliza seis filtros diferentes para ampliar su rango de visión sobrehumano desde longitudes de onda ultravioleta hasta la infrarroja cercana. Cada filtro está optimizado para mejorar la recopilación de datos para diferentes tipos de investigación científica.

La investigación Coloreando el Universo del Observatorio Rubin enseña a los estudiantes cómo funcionan los filtros de Rubin y cómo pueden utilizarlos para crear visualizaciones coloridas de datos de imágenes astronómicas.

Puedes encontrar más información, videos y material visual sobre la Cámara LSST en los sitios web del Observatorio Rubin y del Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC.

La Cámara LSST se construyó en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC en California, financiada por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU. Entre los colaboradores se encontraban el Laboratorio Nacional de Brookhaven, que instaló los conjuntos de sensores CCD; el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, responsable del diseño y la construcción de los lentes y filtros; y el Instituto Nacional de Física Nuclear y de Partículas del Centro Nacional de Investigación Científica (IN2P3/CNRS) de Francia, que contribuyó al diseño del sensor y la electrónica, así como el sistema de intercambio de filtros de la cámara.

Contactos

Ardis Herrold
Especialista Senior de Educación
Observatorio Rubin
Correo electrónico: ardis.herrold@noirlab.edu