No SLAC National Accelerator Laboratory em Menlo Park, Califórnia, a maior câmara do mundo está em construção. Está quase completa! Nos últimos sete anos, os engenheiros trabalharam duro na câmara e, segundo a engenheira Hannah Pollek, os mecanismos da câmara agora estão totalmente montados. Se tudo correr conforme o planeado, a câmara sem dúvida será enviada ao seu destino final no Observatório Vera C. Rubin, nas terras altas do Chile.
A câmara formará o coração do telescópio Legacy Survey of Space and Time (LSST), onde o telescópio trabalhará para desvendar mistérios do universo, como a natureza da energia escura e da matéria escura. O sensor da câmara pode ser uma matriz composta por 189 dispositivos de carga acoplada (CCD) separados, cada um capturando uma imagem de 16MP. Os sensores foram colocados em jangadas científicas de alta precisão e especialmente construídas de 21 sensores cada pelo Laboratório Nacional Brookhaven do Departamento de Energia e enviados para o SLAC. Os engenheiros do SLAC colocaram as 21 balsas numa grade para pôlas no lugar. Cada balsa custa cerca de US$ 3 milhões, portanto, as apostas eram altas durante a fabricação e a construção.
Emparelhada com o imenso sensor pode ser a maior lente do mundo. Tem 1,57 m (5′) de diâmetro. Uma vez instalada, a luz viaja por meio de um trio de espelhos para o conjunto de sensores. Completar o conjunto de sensores e alinhar o plano focal foi um trabalho de seis meses por si só. As lacunas entre cada balsa têm aproximadamente a largura de cinco cabelos humanos. No entanto, se os sensores se tocassem durante a construção, eles poderiam se partir, então quase não há espaço para erros.
A câmara capturará um segmento do céu com 3,5 graus de diâmetro, que, como o IEEE Spectrum aponta, é cerca de sete vezes a largura da lua cheia. A câmara gravará algumas exposições consecutivas por cerca de 15 segundos cada. As exposições são tão longas, em parte porque o obturador tem muitos sensores para cobrir. O telescópio examinará o céu do sul por um longo tempo, e suas fotos de 3,2 gigapixels examinarão profundamente o cosmos.
Não é surpresa que grande parte do desafio da engenharia seja manter os sensores CCD frios. Há muitos tubos atrás do sensor, a bombear refrigerante pelo sistema. Os sensores devem ser resfriados a cerca de -100 graus Celsius (-148 graus Fahrenheit) para uma operação ideal e também para manter o ruído visível no mínimo. A eletrônica de back-end também aquece e exige soluções de refrigeração especializados. Este componente da câmara geral ainda está a causar problemas e está a passar por testes e ajustes adicionais.
Alguns dos componentes são deixados para o fim da fabricação e configuração da enorme câmara. A câmara requer filtros especializados para permitir a passagem de certos comprimentos de onda de luz. Esses filtros foram construídos em Massachusetts na França e, portanto, aguardam a instalação. Leva cerca de dois minutos para o carrossel de filtros especial da câmara trocar os sistemas de filtro.
Os manuais de operações, que estão a ser escritos em inglês na Califórnia, vão ter de ser traduzidos para o espanhol para os técnicos chilenos do observatório. Alguns elementos da lente e outros elementos de vidro também terão de ser removidos para o transporte para a América do Sul. A câmara será colocada dentro de um grande contentor de transporte e presa aos quadros para garantir extrema estabilidade durante o transporte. A câmara digital, sem dúvida, será transportada num Boeing 747 de São Francisco direto para Santiago, Chile. “Nós realmente queremos evitar caminhões extras nos EUA”, diz Margaux Lopez, engenheira funcionária do SLAC. “Faz mais sentido colocar a nossa câmara num avião com todo o resto do material. Temos uma quantidade incrível de equipamentos de apoio que também devem de ser desativados.”
Se a construção terminar a tempo e o trânsito ocorrer sem problemas, a câmara de 3200MP deve começar a capturar fotos do céu noturno a partir de 2024.
