Cientistas do Laboratório Nacional de Brookhaven do Departamento de Energia dos EUA (DOE) concluíram a primeira "balsa científica" para o Large Synoptic Survey Telescope (LSST), um enorme telescópio projetado para capturar imagens do universo como nunca antes. A balsa faz parte do conjunto de sensores que formará o segmento crucial da câmera do telescópio, e sua conclusão é o primeiro marco importante para a função de Brookhaven no projeto.

O projeto LSST é um esforço colaborativo entre mais de 30 instituições de todo o mundo, financiado principalmente pelo Office of Science do DOE e pela National Science Foundation. SLAC National Accelerator Lab está liderando o esforço geral do DOE, e Brookhaven está liderando a conceituação, Projeto, construção, e qualificação da matriz sensorial digital, o "filme digital" para a câmera do LSST.

Agora em construção no topo de uma montanha no Chile, O LSST irá capturar uma imagem de todo o céu no hemisfério sul a cada três noites, permitindo que os pesquisadores criem um filme de lapso de tempo do universo. Sua câmera terá um campo de visão incomparável e, juntamente com o poder de coleta de luz do telescópio, O LSST terá uma capacidade muito maior de pesquisar o céu do que jamais esteve disponível anteriormente.

Os 3, A matriz de sensores de 200 megapixels sendo desenvolvida em Brookhaven é o que permitirá ao LSST capturar essa visão extraordinária quando começar a operar em 2023.

"É o coração da câmera, "disse Bill Wahl, Gerente do subsistema Science Raft do projeto LSST no Laboratório Brookhaven. "O que estamos fazendo aqui em Brookhaven representa anos de excelente trabalho de muitos cientistas e engenheiros talentosos, o que levará a uma coleção de imagens nunca antes vista por ninguém. É um momento emocionante para o projeto e especialmente para o laboratório. "

Os cientistas do LSST projetaram uma grade composta por mais de 200 sensores, dividido em 21 módulos chamados jangadas científicas. Cada balsa pode funcionar como uma câmera por conta própria, mas, quando combinados, eles irão costurar uma imagem completa do céu visível. Após anos de design e construção, a primeira jangada foi qualificada para uso na câmera LSST no final de maio de 2017. Brookhaven agora está programada para construir aproximadamente uma jangada por mês.

"A conclusão da primeira jangada é um grande trampolim, "disse Paul O'Connor, Cientista Sênior da Divisão de Instrumentação do Laboratório de Brookhaven. Cientistas de Brookhaven capturaram com sucesso imagens de alta fidelidade usando a jangada recém-concluída, confirmando a funcionalidade de seu design.

Brookhaven iniciou seu programa de pesquisa e desenvolvimento LSST em 2003, com construção começando em 2014. No tempo que antecedeu a este marco, uma unidade de produção inteira, junto com o software de produção e rastreamento, precisava ser criado. Durante os últimos três anos, Brookhaven e seus fornecedores têm enfrentado a árdua tarefa de construir essas matrizes de imagens incrivelmente precisas.

A balsa científica "é um objeto complicado o suficiente para ser construído sozinho, mas também deve operar perfeitamente no vácuo e resfriado a -100 ° Celsius, "Disse O'Connor. Resfriar as jangadas melhora a sensibilidade da câmera; no entanto, também faz com que as peças se contraiam, tornando cada vez mais complicado projetar as jangadas com precisão.

Em última análise, mesmo com esses desafios, a primeira balsa foi concluída a tempo e a matriz de sensores digitais completa está a caminho para ser entregue ao Chile no final de 2019.

Uma vez operacional na Cordilheira dos Andes, O LSST atenderá quase todos os subconjuntos da comunidade astrofísica. Estima-se que o LSST encontrará dezenas de milhões de asteróides em nosso sistema solar, além de oferecer novas informações sobre a criação de nossa galáxia.

O principal interesse do DOE em apoiar o desenvolvimento da câmera LSST, Contudo, é investigar a energia escura e a matéria escura - duas anomalias que confundem os astrofísicos há décadas.

"Isso é o que muitas pessoas diriam que é a questão mais urgente da física fundamental, "O'Connor disse." A natureza da energia escura e da matéria escura não se encaixa no resto da física. "

Os cientistas pretendem usar o LSST para inferir a distribuição espacial da matéria escura observando a maneira como sua força gravitacional desvia a luz da matéria luminosa (matéria no universo que emite luz).

As imagens capturadas pelo LSST também serão disponibilizadas ao público por meio de um visualizador em pleno céu semelhante à plataforma Google Earth. Esta tecnologia dará aos alunos e cientistas independentes a oportunidade de investigar a energia escura e a matéria escura, bem como para uma pessoa comum ver e explorar as estrelas.