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Il nucleo della fotocamera per il futuro Osservatorio Vera Rubin ha scattato le sue prime foto di prova stabilendo un nuovo record mondiale per il più grande scatto singolo per una gigantesca fotocamera digitale.

L’insieme di sensori di immagine, che comprende il piano focale della fotocamera digitale di Vera Rubin delle dimensioni di un SUV, ha scattato le immagini da 3.200 megapixel durante i recenti test presso lo SLAC National Accelerator Laboratory del Dipartimento dell’Energia (DOE) in California.

Le foto sono le più grandi immagini a scatto singolo mai fatte, così grandi che per mostrarne solo una a grandezza naturale sarebbero necessari 378 televisori ad altissima definizione 4K. La risoluzione è così buona che una pallina da golf sarebbe visibile da 25 chilometri di distanza.

Le prime immagini, tuttavia, non mostrano palline da golf distanti. Il team SLAC che sta costruendo la telecamera LSST (Legacy Survey of Space and Time) di Vera Rubin si è concentrato sugli oggetti vicini, tra cui un broccolo romanesco, la cui superficie dalla trama complessa ha permesso ai sensori di dare il meglio di sé.

“Scattare queste immagini è un risultato importante”, ha affermato in una nota lo scienziato dello SLAC Aaron Roodman. Come il sensore di immagine nella fotocamera dello smartphone, il piano focale della fotocamera LSST converte la luce emessa o riflessa da un oggetto in segnali elettrici che generano una foto digitale. Ma il nucleo di imaging della fotocamera LSST è molto più grande, più complesso e più capace di qualsiasi prodotto elettronico presente in commercio.

 

Il sistema di sensori della fotocamera

Il piano focale appena testato è largo più di 0,6 metri e ospita 189 sensori individuali o dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD). I CCD e la loro elettronica associata sono alloggiati in 21 “zattere” separate alte circa 2 piedi e con un peso di 9 chilogrammi dal costo di 3 milioni di dollari ciascuno.

Le zattere sono state costruite presso il Brookhaven National Laboratory del DOE a New York e poi trasportate allo SLAC. Nel gennaio 2020, il team SLAC ha terminato di inserire le 21 zattere portanti, più altre quattro zattere speciali non utilizzate per l’imaging, nelle posizioni assegnate nella griglia del piano focale, un processo impegnativo e snervante che ha richiesto circa sei mesi.

Le zattere sono imballate in modo incredibilmente compatto per massimizzare l’area di imaging del piano focale; il divario tra i CCD sulle zattere vicine è inferiore alla larghezza di cinque capelli umani, hanno detto i funzionari dello SLAC. E i sensori sono fragili e si rompono facilmente se si toccano.

L’Osservatorio studierà il nostro universo come mai prima d’ora

Le immagini appena rilasciate, che potete trovare qui, fanno parte di ampi test in corso progettati per controllare il piano focale, che non è stato ancora installato sulla fotocamera LSST. Questo passaggio di integrazione avverrà nei prossimi mesi, così come l’aggiunta degli obiettivi della fotocamera e di altri componenti chiave, se tutto andrà secondo i piani. La fotocamera dovrebbe essere pronta per i test finali entro la metà del prossimo anno. Verrà quindi spedito sulle Ande cilene, dove è in costruzione l’Osservatorio di Vera C. Rubin.

L’osservatorio, precedentemente noto come Large Synoptic Survey Telescope, utilizzerà il suo specchio largo 8,4 m e la fotocamera da 3.200 pixel per condurre uno studio fondamentale di 10 anni sul cosmo: il Legacy Survey of Space and Time da quale la telecamera prende il nome. La fotocamera genererà un panorama del cielo meridionale ogni poche notti, accumulando un tesoro astronomico che includerà immagini di circa 20 miliardi di galassie diverse.

“Questi dati miglioreranno la nostra conoscenza di come le galassie si sono evolute nel tempo e ci permetteranno di testare i nostri modelli di materia oscura ed energia oscura più precisamente che mai”, ha riferito Steven Ritz, scienziato del progetto per la LSST Camera presso l’Università della California, Santa Cruz. “L’osservatorio sarà una meravigliosa struttura per una vasta gamma di scienze – da studi dettagliati del nostro sistema solare a studi di oggetti lontani verso il confine dell’universo visibile”, ha detto Ritz.