Forscher und Ingenieure auf der ganzen Welt haben hart gearbeitet, um die größte und komplexeste Kamera der Welt in das Vera C. Rubin-Observatorium in Chile zu bringen. Wir haben 2020 mit der Arbeit an dieser Spezialkonstruktion begonnen, und obwohl es viel länger als ursprünglich geplant gedauert hat, sie in Betrieb zu nehmen, kann die Kamera, die sich seit fünf Jahren in der Testphase befindet, nun damit beginnen, den Himmel zu scannen.
Verschiedene Weltraum- und Astronomieeinrichtungen auf der ganzen Welt nutzen erstaunliche Technologien, um mehr über die Welt um uns herum zu erfahren, ohne die Erde zu verlassen. Zu den erstaunlichsten Lösungen gehört die 3200-Megapixel-Kamera (oder 3,2-Gigapixel-Kamera, wenn Sie das bevorzugen) LSST (Legacy Survey of Space and Time) , die kürzlich in Betrieb genommen wurde und den Himmel mindestens 10 Jahre lang beobachten soll.
In Mobiltelefonen kann man 200 MPixel in der Größe eines Fingernagels unterbringen, aber hier mussten die Experten eine 3200-Megapixel-Kamera mit einer Pixelgröße bauen, die noch dazu riesig ist. Nur so lässt sich die hohe Lichtempfindlichkeit mit geringem Rauschen erreichen, die für die Weltraumforschung unerlässlich ist. Deshalb handelt es sich auch nicht um einen einzelnen Sensor, sondern um ein echtes Sensornetzwerk. Insgesamt 201 16-MPixel-CCD-Bildsensoren sind in einem Array koordiniert, mit 10-Mikrometer-Pixeln (in Mobiltelefonen oft weniger als 1 Mikrometer) und 189 aktiv abbildenden Sensoren.
Der "Brennpunkt", also die Größe des gesamten Sensornetzes, beträgt 64 Zentimeter. Bilder werden durch Hitze stark beeinträchtigt, und Bildsensoren können sich erhitzen, weshalb die Entwickler ein spezielles Kühlsystem für das Sensorarray vorgesehen haben. Den Angaben zufolge kann die Bildfläche auf bis zu minus 100 Grad Celsius heruntergekühlt werden, um das Bildrauschen zu reduzieren. Die Entwicklung des Geräts begann 2015, aber die ersten Entwürfe wurden 2012 am SLAC gemacht.
Die Kamera mit ihrem komplexen Sensornetzwerk erforderte auch ein riesiges Objektiv, das Simonyi Survey Telescope, benannt nach Charles Simonyi, das einen 8,4 Meter großen Hauptspiegel hat. Die Kamera wiegt 2800 kg, was sich nach viel anhört, aber in Wirklichkeit ist es fast nichts im Vergleich zum Teleskop, das 199 580 kg wiegt. Zusammen wiegt das ganze System 220 Tonnen. Und obwohl diese Zahlen wirklich unglaublich sind, ist die Kamera so konstruiert, dass sie sich sehr schnell bewegen und in nur 5 Sekunden zu anderen Zielen gebracht werden kann.
Das Schmuckstück des Vera C. Rubin-Observatoriums kann vom Weltraum aus die Oberfläche von etwa 45 Monden sehen und alle 2 Sekunden Bilder aufnehmen. Natürlich hängt die Geschwindigkeit der Aufnahmen hier stark von den Einstellungen und den Zielen der Forscher ab. In den kommenden Jahren wird die Kamera für eine Vielzahl von Projekten eingesetzt werden. In einer einzigen Nacht kann die Kamera bis zu 20 TB an Bildmaterial erzeugen, und die Daten können von vielen Orten auf der ganzen Welt abgerufen werden. Ebenso kann die Kamera aus der Ferne gesteuert werden, um den Forschern die Arbeit mit ihr zu erleichtern.
Die erste Runde von 678 Bildern wurde mit der Kamera in 7 Stunden aufgenommen, aber es ist geplant, mehr als 1.000 Bilder pro Nacht aufzunehmen, und ein "Katalog" von etwa 20 Milliarden Galaxien wird von den Forschern in den nächsten 10 Jahren zusammengestellt werden. Von den Bildern wird auch ein Film erstellt, der die aufgenommenen Objekte in noch nie dagewesener Detailtreue zeigt, und speziell für dieses Projekt wird der Himmel alle drei Tage fotografiert. Es wird berichtet, dass die neue Kamera eine neue Ära der Astrofotografie einleiten wird.
