Maior câmera já construída para astrofísica completou viagem da Califórnia ao Chile. Procedimento logístico envolveu extremo cuidado com dispositivo em container equipado com sensores.
A câmera LSST, de 3.200 megapixels, instrumento inovador do Observatório Vera C. Rubin, chegou ao local do observatório em Cerro Pachón, no Chile. Ela será instalada no Telescópio de Pesquida Simonyi, onde produzirá imagens detalhadas com um campo de visão sete vezes maior do que a lua cheia.
Com ela, o Observatório impulsionará descobertas em muitas áreas da ciência, incluindo a natureza da matéria escura e da energia escura o levantamento de objetos do nosso Sistema Solar, como asteroides e cometas, e o estudo de objetos celestes que mudam de brilho ou posição abruptamente, como supernovas, estrelas variáveis e colisões e fusões de objetos extremos, como estrelas de nêutrons ou buracos negros.
O mapeamento da Via Láctea também será aprimorado com a câmera, como nossa compreensão sobre a formação e a evolução da nossa galáxia. O Observatório será capaz de rastrear fluxos estelares em toda a galáxia e mapear seus caminhos. Essas informações poderiam fornecer informações preciosas sobre como a nossa galáxia se formou e como as estrelas de galáxias canibalizadas se movem através dela.
Quando o observatório iniciar o Legacy Survey of Space and Time (LSST), no final de 2025, a câmera fará imagens detalhadas do céu do hemisfério sul durante 10 anos, construindo a visão “timelapse” mais abrangente do nosso universo.
A câmera LSST é financiada pelo Gabinete de Ciência do Departamento de Energia dos EUA (DOE/SC). O Observatório é financiado pelo Gabinete e a Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF). Seu nome é uma homenagem à astrônoma Vera Rubin, que forneceu a primeira evidência convincente da existência da matéria escura.
“A chegada da câmera de última geração do LSST ao Chile nos aproxima muito mais da ciência que abordará as questões mais importantes da astrofísica atual”, disse Kathy Turner, gerente do programa do DOE para o Observatório Rubin.
A maior câmera digital do mundo, do tamanho de um carro, foi construída no Laboratório Nacional de Acelerador do Centro de Aceleração Linear de Stanford (SLAC), em Menlo Park, Califórnia, e sua conclusão, após duas décadas de trabalho, foi anunciada pelo SLAC no início de abril. “Levar a câmera até o topo foi a última peça importante do quebra-cabeça”, disse Victor Krabbendam, Gerente de Projetos do Observatório.
Cuidado A equipe da câmera no SLAC liderou o procedimento logístico. Durante todo o processo, a equipe seguiu um plano meticulosamente preparado, com cada decisão a fim de reduzir os riscos para a câmera de US$ 168 milhões e 189 sensores CCDs.
O processo começou com a montagem em uma estrutura de transporte personalizada e o envolvimento em material plástico de descarga eletrostática para protegê-la da umidade. Usando um guindaste suspenso, a equipe instalou a estrutura que sustenta a câmera em um contêiner de transporte de 20 pés (cerca de 6 metros), modificado com isolamento nas paredes e no teto para garantir que a câmera não superaquecesse e com hardware para fixar com segurança a estrutura de transporte diretamente nos suportes metálicos do piso do contêiner.
O contêiner também foi equipado com registradores de dados, tanto na estrutura da câmera quanto no próprio contêiner, para monitorar temperatura, umidade, vibração e acelerações durante a viagem. Um sistema de rastreamento por GPS foi instalado no contêiner para que a equipe pudesse identificar a localização da câmera em qualquer ponto da viagem.
Em 2021, foi feita uma simulação usando um simulador de massa da câmera, uma estrutura de aço usada para testar e equilibrar a montagem do telescópio, de toda a viagem até o Chile. O simulador também foi equipado com registradores de dados para que a equipe soubesse exatamente as condições da jornada e pudesse aplicar esse conhecimento ao planejar a câmera real.
“Transportar um equipamento tão delicado pelo mundo envolve muitos riscos. Com dez longos anos de trabalho de montagem da câmera, culminando em um voo de dez horas e uma estrada de terra sinuosa que sobe uma montanha, era importante fazer tudo certo”, disse Margaux Lopez, engenheira mecânica do SLAC, que liderou o planejamento do transporte da câmera. “Mas como tínhamos a experiência e os dados da remessa de teste, estávamos extremamente confiantes de que poderíamos manter a câmera segura.”
A câmera foi levada para o aeroporto de São Francisco na manhã de 14 de maio em um veículo de transporte equipado com air-ride. Lá, ela se juntou a outros seis caminhões com contêineres contendo o sistema de troca de filtros da câmera e outros equipamentos auxiliares que haviam viajado no dia anterior. Depois que a câmera foi cuidadosamente carregada no avião de carga 747 fretado, dois membros da equipe embarcaram no avião e se acomodaram em seus assentos para o voo de 10 horas.
“Estávamos inseguros quanto aos ‘jump seats’ que nos foram prometidos a bordo, mas eles se mostraram bastante confortáveis, e ter dois engenheiros no avião foi fundamental para o carregamento e o descarregamento”, disse Travis Lange, gerente de projeto da câmera. “Todo o processo também foi incrivelmente emocionante!”
O avião aterrissou no Aeroporto Arturo Merino Benítez, em Santiago, o aeroporto mais próximo do observatório que poderia acomodar um avião de carga desse porte, às 4h10 do dia 15 de maio. O contêiner da câmera foi carregado em seu próprio veículo de transporte, um dos nove caminhões que seguiram em um lento comboio até o portão guardado na base do Cerro Pachón, chegando no início da noite. Com os caminhões em segurança para dentro do portão, a equipe se retirou para pernoitar na cidade vizinha Vicuña.
Pela manhã, o veículo que transportava a câmera iniciou a viagem de 35 km até o cume, acompanhado por carros-piloto e veículos de apoio. Dirigindo devagar e com muito cuidado pela estrada de terra sinuosa, o caminhão chegou ao cume em cerca de cinco horas. Os caminhões restantes dirigiram até o cume nos dois dias seguintes, em um cronograma destinado a minimizar a interrupção do tráfego na montanha.
Ao chegar ao prédio do observatório, a câmera foi descarregada imediatamente na área de recebimento no terceiro andar e transferida para a sala branca, que oferece um ambiente controlado sem contaminantes no ar. Lá, ela foi inspecionada pela equipe de comissionamento do Observatório e declarada visivelmente intacta. A equipe também fez o download dos dados dos registradores de dados e verificou que a câmera não havia sofrido nenhum estresse inesperado.
“Nossa meta era garantir que a câmera não apenas sobrevivesse, mas que chegasse em perfeitas condições”, disse Kevin Reil, cientista do Observatório. “As indicações iniciais, incluindo os dados coletados pelos registradores de dados, acelerômetros e sensores de choque, sugerem que fomos bem-sucedidos.”
A câmera é o último componente importante do telescópio Simonyi a chegar à cúpula e, após vários meses de testes na sala branca, será instalada no telescópio junto com o espelho primário de 8,4 m e o secundário de 3,4 m, acabados recentemente.