Câmera gigante tira fotos digitais de 3.200 megapixels pela primeira vez

Créditos: Jacqueline Orrell / SLAC National Accelerator Laboratory.

Por George Dvorsky
Publicado no Gizmodo

Cientistas do SLAC National Accelerator Laboratory produziram as primeiras fotos digitais de 3.200 megapixels do mundo. As imagens foram capturadas por uma câmera digital de grandes dimensões destinada ao Observatório Vera C. Rubin no Chile, o que é uma das primeiras demonstrações do enorme potencial dessa instalação.

Uma fotografia contendo 3,2 bilhões de pixels é difícil de imaginar. Você precisaria de 378 televisores de ultra-alta definição 4K para exibir um em sua resolução total, de acordo com um comunicado de imprensa do SLAC.

Imagine esse poder aplicado à astronomia. Felizmente, esse é o plano, já que a câmera do tamanho de um veículo utilitário esportivo usada para produzir essas imagens será eventualmente instalada no Observatório Vera C. Rubin no Chile, que também está em construção.

Assim que o Rubin estiver instalado e funcionando (espero que nos próximos um ou dois anos), a câmera digital de 3.200 megapixels, ou mais sucintamente, a primeira câmera de 3.2 gigapixels do mundo, capturará uma sucessão de imagens panorâmicas de todo o céu do Sul, que fará uma vez a cada poucos dias por 10 anos. Esse projeto, conhecido como Legacy Survey of Space and Time, rastreará os movimentos de bilhões de estrelas e galáxias, enquanto cria o maior filme astronômico do mundo. Esse observatório de última geração está prestes a lançar uma nova luz sobre a formação do universo, matéria escura e energia escura.

Cabeça do romanesco, conforme visualizado pela nova câmera. Crédito: SLAC National Accelerator.

As novas imagens, que podem ser vistas aqui, foram criadas como um teste do plano focal recém-concluído do sistema, que serve como o “olho” da câmera. Para tirar essas fotos, a equipe usou um orifício de agulha de 150 mícrons para projetar imagens no plano focal. Durante os testes, os pesquisadores do SLAC fotografaram vários objetos, incluindo uma cabeça de romanesco – um tipo de brócolis com uma superfície altamente detalhada. Curiosamente, o plano focal precisa ser resfriado em uma câmara criostática e baixado para -150 graus Fahrenheit para funcionar corretamente.

O plano focal, que mede mais de 2 pés de largura (0,6 metros), contém 189 sensores individuais, ou dispositivos de carga acoplada, cada um dos quais pode capturar imagens de 16 megapixels. Cada pixel de captação de luz tem 10 mícrons de largura – minúsculo, sim, mas 10 vezes maior do que os pixels de um telefone com câmera comum (para referência, o cabelo humano médio tem 50 mícrons de largura). O plano focal também é super plano, medindo cerca de um décimo da largura de um cabelo humano, permitindo imagens excepcionalmente nítidas e detalhadas. Diversos conjuntos de nove dispositivos de carga acoplada foram montados em quadrados chamados de “rafts”, dos quais 21 foram instalados no plano focal, junto com quatro rafts especiais usados para fins estruturais. Isso exigiu seis meses de trabalho cuidadoso, pois os rafts, que custam US$ 3 milhões cada, são extremamente frágeis.

O plano focal da câmera é grande o suficiente para capturar uma parte do céu com o tamanho de cerca de 40 luas cheias, e sua resolução é tão alta que uma bola de golfe poderia ser avistada a 24 quilômetros de distância. Créditos Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.

As especificações dessa câmera digital são nada menos que notáveis. Com 3.200 megapixels, ela pode fotografar uma bola de golfe a 15 milhas de distância (24 km), e seu campo de visão é grande o suficiente para incluir 40 luas cheias. Ela será capaz de detectar objetos 100 milhões de vezes mais escuros do que os visíveis a olho nu, o que seria como ver uma vela a alguns milhares de quilômetros de distância.

Os pesquisadores do SLAC estão planejando adicionar a lente da câmera, o obturador e o sistema de troca de filtro ainda esse ano. Assim que os testes forem concluídos, o dispositivo será transportado para o Chile e instalado no observatório Rubin, o que pode acontecer já em meados de 2021. Se tudo correr bem, o projeto LSST começará em 2022 e durará até 2032.