A maior câmera digital do mundo tirará fotos das estrelas com resolução de 3,2 gigapixels

Nós talvez estejamos à beira de uma renascença astronômica. Quando finalizado, o Grande Telescópio de Rastreio Sinóptico (Large Synoptic Survey Telescope, no original) procurará matéria e energia escura por todo o céu do sul a partir da sua posição elevada em Cerro Pachon, no Chile, enquanto produz incríveis 60 peta bytes de dados de arquivos públicos. Agora, só precisamos descobrir como pagar por isso.

O Grande Telescópio de Rastreio Sinóptico (LSST na sigla original) há muito ensaia sua estreia. A Associação de Universidades para Pesquisas em Astronomia (AURA) e o Observatório Nacional de Astronomia Ótica (NOAO) têm lutado por um tipo de telescópio de rastreamento grandes dimensões desde o começo dos anos 1990 e, em 2010, o Conselho de Pesquisa Nacional votou no LSST como o seu “instrumento baseado no solo de maior prioridade” durante a Astro2010. Com o apoio de 36 instituições e vários financiadores privados (até Bill Gates doou US$ 10 milhões), o LSST espera o início da construção, que deve ocorrer em 2014, pendente de uma doação de US$ 400 milhões da Fundação Nacional de Ciência.

Quando começar a operar, por volta de 2022, o LSST revolucionará a nossa compreensão do universo através de um exame de uma década sem precedente do céu do sul. O LSST em si é um telescópio baseado no solo de 8,4 metros que emprega uma câmera de 3200 mega pixels e um design inovador de lentes triplas. O LSST apresenta um extraordinário campo de visão larga de 3,5º, muito mais largo do que observatórios baseados no solo de tamanhos similares. Para referência, a Lua toma cerca de meio grau (ou 0,2 graus quadrados) quando vista da Terra. Quando comparado com a relativamente curta exposição de 15 segundos e sensor de 3,2 Giga pixel do telescópio, o LSST será 1000 vezes mais capaz do que as instalações existentes.

Ele poderá varrer faixas no céu de 20 mil graus quadrados a cada poucos dias — gerando cerca de 20 TB de dados a cada noite. “Nós na realidade nos movemos muito rapidamente. Em cinco segundos, podemos mover de um pedaço do céu a 3,5 graus e ficarmos prontos para outra exposição.” William Gressler, engenheiro ótico sênior responsável pelo LSST, disse. No geral, o LSST tirará um par de exposições de 15 segundos a cada 20 segundos, fotografando cada pedacinho do céu cerca de mil vezes no intervalo de dez anos.

“Os exames que estão sendo propostos para o LSST fornecerão conjuntos de dados de uma grande variedade que os astrônomos utilizarão para responder questões fundamentalmente diferentes sobre o universo,” Martha Haynes, da Universidade Cornell, disse à NPR. Os cientistas esperam identificar bilhões de novos objetos espalhados pelo universo, bem como coisas que não podem ser vistas diretamente, como matéria escura e energia escura. Essas fotos também servirão para fazer uns time lapses bem legais quando estiverem prontas.

No coração desse telescópio reside a maior câmera digital do mundo. E por “maior” estamos falando de algo enorme, do tamanho de um Fusca. O conjunto da câmera tem 1,6 metro de altura, 3 metros de comprimento e pesa 2800 kg. Uma matriz de 64 cm de diâmetro com detectores de silício de 16 MP compreende seu sensor de 32 MP e trabalha em conjunto com a grande abertura do telescópio para produzir aproximadamente 200 mil imagens extremamente detalhadas do céu noturno por ano.

Para assegurar que essas imagens não tenham distorção alguma, o LSST confia em um design de espelhos triplos. O espelho primário tem 8,4 metros de comprimento, o secundário, atrás dele, 3,4 metros e o terciário de 5 metros será, na realidade, colocado em um buraco cortado do primário. Na verdade, os espelhos primário e terciário estão sendo cortados a partir de uma peça de vidro “monolito M1M3”.

Gerenciar a torrente de dados talvez seja o aspecto mais desafiador do sistema. A carga estimada de 20 TB por noite está além das capacidades de revisão até mesmo do mais dedicado assistente de pesquisa. Então o LSST trará uma tecnologia de mineração de dados super avançada, aproveitando mais de 150 petaflops de poder computacional para realizar o serviço.

Todos os dados, tanto os 60 PB de arquivos crus, quanto os 15 PB de dados catalogados, serão disponibilizados ao público. Parece que o Google Sky terá uma bela atualização em 2032. [LSST – NOAO – AURA – Wikipedia. Imagem: Todd Mason / LSST corp]