Die SUV-große LSST-Kamera wird im Rubin-Observatorium über den Boden gehoben (Bildnachweis: Olivier Bonin/SLAC National Accelerator Laboratory)
Nach zwei Jahrzehnten Arbeit ist die Kamera, das Herzstück des zukünftigen Vera C. Rubin Observatoriums, letzte Woche an ihrem Platz angekommen. Sie befindet sich nun auf dem Gipfel des Cerro Pachón in Chile.
Diese Kamera ist der letzte große Teil des Simonyi Survey Telescope des Rubin-Observatoriums, auf dem sie nach mehreren Monaten strenger Tests installiert werden wird.
Der erfolgreiche und sichere Transport der SUV-großen Kamera vom SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien, wo sie in den letzten 20 Jahren gebaut wurde, zum Standort des Observatoriums auf dem Gipfel eines Berges in den chilenischen Anden ist keine kleine Leistung.
Die Kamera wiegt 3 Tonnen (6.600 Pfund) und hat einen Durchmesser von über 1,5 Metern (5 Fuß) – sie ist die größte Kamera, die jemals für die Astronomie gebaut wurde. Um das Risiko für das 168 Millionen Dollar teure Okular so gering wie möglich zu halten, haben Wissenschaftler und Ingenieure im Jahr 2021 eine „Generalprobe“ durchgeführt, indem sie ein Analogon mit der Masse der Kamera nach Chile geschickt haben. Der Simulator wurde mit Datenloggern ausgestattet, um die Bedingungen zu dokumentieren, denen das reale Objekt während der Reise ausgesetzt sein würde.
„Ein so empfindliches Gerät quer durch die Welt zu transportieren, birgt eine Menge Risiken. Nach zehn langen Jahren der Montage der Kamera, die in einem zehnstündigen Flug und einer kurvenreichen unbefestigten Straße auf einen Berg gipfelte, war es wichtig, alles richtig zu machen“, sagte Margaux Lopez, eine Maschinenbauingenieurin am SLAC, die die Planung für den Kameratransport leitete, in einer Erklärung. „Aber weil wir die Erfahrung und die Daten aus dem Testtransport hatten, waren wir sehr zuversichtlich, dass wir die Kamera sicher transportieren konnten.“
Am 14. Mai wurde die Kamera zum Flughafen von San Francisco transportiert, um von dort aus einen 10-stündigen Flug nach Chile anzutreten. Sie flog in einer Boeing 747-Frachtmaschine, die am nächsten Tag auf dem internationalen Flughafen von Santiago in Chile landete, dem dem Rubin-Observatorium am nächsten gelegenen Flughafen, der ein so großes Flugzeug aufnehmen konnte.
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Am nächsten Abend befanden sich die Kamera und ihr Konvoi aus neun Lastwagen sicher vor dem bewachten Tor am Fuße des Cerro Pachón. Am nächsten Morgen ging es fünf Stunden lang auf einer kurvenreichen Schotterstraße über 35 Kilometer zum Gipfel des Berges, der mehr als 2.713 Meter über dem Meeresspiegel liegt.
„Unser Ziel war es, sicherzustellen, dass die Kamera nicht nur überlebt, sondern auch in perfektem Zustand ankommt“, sagte Kevin Reil, ein Wissenschaftler des Rubin-Observatoriums, in einer Erklärung. Nach der Ankunft wurde überprüft, dass die Kamera während ihres langen Fluges keinen unerwarteten Belastungen ausgesetzt war.
„Erste Anzeichen – einschließlich der von den Datenloggern, Beschleunigungsmessern und Stoßsensoren gesammelten Daten – deuten darauf hin, dass wir erfolgreich waren“, sagte Reil.
Die erfolgreiche Ankunft der Kamera im Observatorium ist zweifellos eine Erleichterung nicht nur für alle Wissenschaftler und Ingenieure, die an der Kamera arbeiten, sondern auch für eine Generation von Astronomen, die sehnsüchtig auf das erste Licht des Observatoriums warten, das derzeit für Ende nächsten Jahres geplant ist.
Dann wird das Rubin-Observatorium – früher bekannt als Large Synoptic Survey Telescope – eine bahnbrechende, zehn Jahre dauernde Studie des Universums durchführen, indem es alle paar Nächte ein Panorama des Südhimmels erstellt, in dem etwa 37 Milliarden Objekte katalogisiert werden. Diese Untersuchung wird als Legacy Survey of Space and Time bezeichnet, nach der die Kamera benannt ist.
„Die Kamera auf den Gipfel zu bringen, war das letzte große Teil des Puzzles“, sagte Victor Krabbendam, der LSST-Projektleiter. „Jetzt, wo alle Rubin-Komponenten vor Ort sind, befinden wir uns auf der Zielgeraden zu einer transformativen Wissenschaft mit dem LSST.“
Die LSST-Kamera stellte im Jahr 2020 einen Weltrekord auf, als sie die größte Einzelaufnahme einer riesigen Digitalkamera machte. Wissenschaftler sagen, dass nur eines ihrer 3.200-Megapixel-Bilder 378 4K-Fernseher mit Ultra-Hochauflösung benötigen würde. Die Auflösung ist so gut, dass ein Golfball aus einer Entfernung von 25 Kilometern auf den Bildern dieser Kamera zu sehen wäre.
Eine Frontansicht der LSST-Kamera in Autogröße und ihrer 3.200-Megapixel-Fokalebene (links) sowie ihre Position auf dem Simonyi Survey Telescope des Rubin-Observatoriums (rechts). (Bildnachweis: Jacqueline Ramseyer Orrell/SLAC National Accelerator Laboratory/Rubin Observatory/National Science Foundation/AURA)
Mit Hilfe der Daten aus der 10-jährigen Durchmusterung hoffen die Astronomen, Hinweise auf die Natur der dunklen Materie und der dunklen Energie zu erhalten, die zusammen über 90 Prozent der Masse unseres Universums ausmachen, aber noch nicht direkt nachgewiesen werden konnten. Vor allem wird die LSST-Kamera nach Anzeichen für schwache Gravitationslinsen suchen und diese untersuchen, ein kosmisches Phänomen, das auftritt, wenn eine massereiche Galaxie das Licht von Hintergrundgalaxien ablenkt oder verzerrt. Durch die Untersuchung dieser Linsenstrukturen können die Astronomen kartieren, wie sich die dunkle Materie in und um die linsende Galaxie verteilt.
„Wir erwarten, dass das Observatorium viele Entdeckungen machen wird – Dinge, von denen wir vorher nicht einmal wussten, dass es sie gibt“, sagte Vera C. Rubin-Direktor Steven Kahn, Astrophysiker an der Stanford University in Kalifornien, zuvor gegenüber kosmischeweiten.de.
