Astronomie: Digitalkamera nimmt Fotos mit 3,2 Gigapixel auf

Die Entwicklung der weltgrößten Digitalkamera hat einen wichtigen Meilenstein genommen. Experten des Energieministeriums empfehlen, das Projekt zu finanzieren. Die Kamera soll Teil des größten Spiegelteleskops der Welt werden, mit dem der Nachthimmel von Chile aus fotografiert werden soll.

Artikel veröffentlicht am 11. November 2011, 8:14 Uhr, Andreas Donath

3,2 Gigapixel-Kamera im Large Synoptic Survey Telescope (Bild: LSST Collaboration)

Die Auflösung herkömmlicher Digitalkameras reicht bis ungefähr 25 Megapixel, während Profigeräte Fotos mit bis zu 200 Megapixeln Auflösung machen können. Die Pläne für das Large Synoptic Survey Telescope (LSST) sehen eine Digitalkamera vor, die Bilder mit einer Auflösung von 3,2 Gigapixeln aufnehmen kann. Die hohe Auflösung wird durch einen Verbund von 189 lichtempfindlichen CCD-Sensoren erreicht. Sie können auch sehr schwaches Licht auswerten.

Eine Untersuchungskommission des US-Energieministeriums hat die Projektpläne begutachtet und empfiehlt, dem LSST den CD‑1-Status zu verleihen. Damit wird bestätigt, dass es sich um die optimale Lösung handelt. In der daran anschließenden Evaluierungsphase werden die Finanz- und Zeitpläne geprüft. Danach wird mit der Umsetzung begonnen.

Paul O'Connor ist Wissenschaftler am SLAC National Laboratory der Stanford-Universität und Leiter der Kameraentwicklung des Teleskops. Seinen Angaben nach wird die Kamera Licht aufnehmen können, das 100 Millionen Mal schwächer ist als das, was ein menschliches Auge erkennen kann. Das System habe genügend Leistung, Autoscheinwerfer auf einer Distanz von 400 Meilen (640 km) zu erkennen, sagte O'Connor. Das LSST soll auf dem fast 2.700 Meter hohen Cerro Pachón in Chile errichtet werden. Hier befindet sich auch eines der beiden Gemini-Observatorien.

Extrem lichtempfindliche Kamera

Die LSST-Sensoren können Licht unterschiedlicher Wellenlänge erkennen - von Ultraviolett über den sichtbaren Bereich bis hin zu Infrarot. Jede Nacht soll das LSST 15 TByte Daten gewinnen. Dabei werden 800 Aufnahmen von jeweils 15 Sekunden Dauer gemacht. Der gesamte, von seinem Standort aus sichtbare Himmel wird zweimal pro Woche abgelichtet.

Das Teleskop wird einen Primärspiegel mit einem Durchmesser von 8,4 Metern besitzen. Alleine die optischen Komponenten sollen 60 Tonnen wiegen. Das R&D-Mag berichtet, dass das die Kamera ungefähr so groß wie ein kleines Auto sein wird. Dennoch soll das Teleskop flink genug sein, um sich zwischen den Bildzielpunkten innerhalb von 5 Sekunden zu bewegen.

Neben einer Bestandsaufnahme des Sonnensystems und einer Kartierung der Milchstraße sollen Zeitrafferaufnahmen in 3D mit bislang unerreichter Detailtreue errechnet werden. Erdnahe Asteroiden sollen genauso erkundet werden wie Supernovae und der Kuiper-Gürtel. Von besonderem Interesse sei auch die Erkundung dunkler Materie und dunkler Energie, erklärten die Forscher.

165 Millionen US-Dollar für eine Kamera

Der Aufbau des Teleskops soll rund 500 Millionen US-Dollar kosten, wovon ungefähr ein Drittel auf die Kameratechnik entfallen wird. Im Laufe seiner zehnjährigen Betriebsdauer soll das Teleskop ein Bildarchiv von 100 Petabyte aufbauen. Ein Petabyte entspricht 1000 TByte. Google hat sich 2007 dem Konsortium von 19 Universitäten, Forschungseinrichtungen und anderen privaten Stiftungen angeschlossen, die mit dem LSST das größte Spiegelteleskop der Welt bauen wollen.