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Vera Rubin: la caméra géante du super télescope espionne le brocoli

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Équipe caméra LSST / SLAC / VRO

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Une tête de Romanesco enregistrée sur les 3200 mégapixels du détecteur de caméra de Vera Rubin

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Comment testez-vous le nouveau capteur du plus grand appareil photo numérique du monde? Vous prenez une photo de brocoli, bien sûr.

Cela peut sembler bizarre, mais les formes complexes trouvées dans la version Romanesco de cette plante sont une bonne vérification que vous capturez beaucoup de détails.

Et pour la caméra qui sera installée sur l’observatoire Vera Rubin au Chili, la performance est primordiale.

Cet appareil de 3,2 gigapixels va aider à débloquer certaines des principales questions en suspens en astronomie.

Qui sait? Cela pourrait même nous rapprocher de la compréhension de ces «énergie noire» et «matière noire» qui semblent contrôler l’évolution d’une grande partie de ce que nous voyons lorsque nous levons les yeux.

Plan focal

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J.Orrell / SLAC National Accelerator Laboratory)

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Le plan focal est composé de 189 capteurs individuels ou dispositifs à couplage de charge

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Le VRO fera cela en créant ce qui ne peut être décrit que comme une magnifique carte du ciel.

L’observatoire va étudier tout son champ de vision toutes les quelques nuits pendant 10 ans.

Non seulement Rubin synchronisera les positions de milliards d’étoiles et de galaxies, mais il capturera également tout ce qui bouge ou clignote. Ce sera un trésor de données qui occupera les scientifiques pendant des décennies.

Mais pour entreprendre une telle enquête, le VRO a besoin d’une caméra spéciale – comme celle en cours d’assemblage au SLAC National Accelerator Laboratory en Californie.

Configuration du trou d'épingle

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Pour tester le détecteur de caméra, l’équipe a utilisé une boîte à sténopé pour projeter la lumière sur les capteurs

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En son cœur se trouve un plan focal de 64 cm de large composé de 189 capteurs individuels, ou dispositifs à couplage de charge (CCD). Les obtenir tous montés de manière sûre et précise et leur électronique complexe parlant à l’unisson a été un immense défi.

Mais les images publiées mardi montrent que la tâche a été accomplie avec succès.

L’équipe du SLAC n’est pas encore en possession de tous les composants de la caméra, tels que ses objectifs, elle a donc utilisé un trou d’épingle de 150 microns pour projeter des images sur la matrice CCD.

L’usine de brassica a été délibérément choisie pour sa structure de surface très élaborée. D’innombrables bosses et bosses. Une tonne de détails à choisir.

Quelle est la qualité des images? Si vous souhaitez les afficher en taille réelle en pleine résolution, vous avez besoin de 378 écrans de télévision 4K ultra-haute définition.

Oeuvre pour montage expérimental

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Greg Stewart / Laboratoire national des accélérateurs du SLAC

«Si nous voulons terminer cette étude du ciel, nous aurons besoin d’un gros télescope et d’une grande caméra», a expliqué Steve Kahn, directeur de VRO.

“Cet appareil photo de trois milliards de pixels couvrira environ 10 degrés carrés de ciel; et pour vous donner une idée de cela, il est environ 40 fois la taille d’une pleine lune. Et nous prendrons des photos à travers le ciel essentiellement toutes les 15 secondes, “a-t-il déclaré à BBC News.

“Nous obtiendrons des images très profondes de tout le ciel. Mais plus important encore, nous aurons une séquence temporelle. Nous verrons quelles étoiles ont changé de luminosité, et tout ce qui s’est déplacé dans le ciel comme des astéroïdes et des comètes. “

Inspection d'image

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Faire fonctionner tous les capteurs CCD individuels et leurs composants électroniques à l’unisson était un immense défi

Vera Rubin est principalement un projet américain, mais avec une forte dimension internationale.

On s’attend à ce que les scientifiques britanniques jouent un rôle important dans l’analyse des données, ayant une grande expertise dans les travaux de levés du ciel.

Le VRO a fait l’actualité récemment en raison de sa vulnérabilité potentielle aux méga-constellations de satellites qui sont en cours de lancement.

Sommet

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Observatoire Rubin / NSF / AURA

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Le VRO est en cours de construction au sommet du Cerro Pachón, une montagne de 2682 m de haut dans le nord du Chili

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Un grand nombre d’engins spatiaux de télécommunications en orbite basse traversant le champ de vision de la caméra pourrait ruiner ses images.

La plus grande des nouvelles méga-constellations – à l’heure actuelle – est celle qu’élèvent l’entrepreneur Elon Musk et sa société SpaceX.

Le professeur Kahn a déclaré que le VRO était engagé avec M. Musk et que les ingénieurs travaillaient sur des solutions pour limiter les interférences.

Le directeur de l’observatoire a toutefois déclaré qu’un meilleur engagement de la société OneWeb, propriété britannique et indienne, était désormais nécessaire.

Vera Rubin

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Équipe caméra LSST / SLAC / VRO / Établissement Carnegie

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En son honneur: Vera Rubin (1928-2016) était une astronome américaine qui a contribué à la création du concept de matière noire

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Les satellites de ce réseau pourraient éventuellement poser un problème plus important que même SpaceX, car les vaisseaux spatiaux sont plus hauts dans le ciel et resteront dans le champ de vision du VRO beaucoup plus longtemps.

“L’astronomie britannique a réuni une grande collaboration, il pourrait donc être utile pour eux de travailler à la coopération de OneWeb”, a déclaré le professeur Khan à BBC News.

“Ces problèmes ne sont pas complètement insolubles mais vous avez besoin d’une coopération raisonnable.”

On s’attend à ce que la caméra du VRO commence à prendre des images du ciel – par opposition aux têtes de brocoli – à la fin de 2022.

Brocoli dans une boîte

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