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Digitalfotografie: Kamerasensor nimmt 3.200-Megapixel-Bilder auf

Die fertige Kamera wird so groß sein wie ein Auto und soll weit entfernte Galaxien am Südhimmel erfassen.

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3.200-Megapixel-Sensor: Die Montage dauerte ein halbes Jahr.
3.200-Megapixel-Sensor: Die Montage dauerte ein halbes Jahr. (Bild: SLAC)

Es ist das Bild mit der höchsten Auflösung bisher: Ein Team des SLAC National Accelerator Laboratory hat einige Digitalaufnahmen mit 3.200 Megapixeln aufgenommen, mit einer Kamera, die einen 60 Zentimeter großen Sensor hat. Gedacht ist die Kamera der Superlative für den wissenschaftlichen Einsatz: Sie soll den Südhimmel ablichten.

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Der Sensor der Kamera besteht aus 189 CCD-Sensoren, die zu einer Sensorfläche zusammengesetzt sind. Jeder einzelne Sensor hat eine Auflösung von 16 Megapixeln, jedes Pixel wiederum ist 10 Mikrometer groß.

Die Sensormontage dauerte Monate

Die CCD-Sensoren und die dazugehörige Elektronik wurden jeweils zu Einheiten zusammengefasst und in einer Halterung untergebracht: Es gibt 21 quadratische Halterungen mit je neun Sensoren und vier rechteckige mit je drei Chips. Sie wurden zu einer Sensorebene zusammengesetzt. Die Fläche hat laut SLAC eine Abweichung von maximal einem Zehntel der Dicke eine menschlichen Haares - das ist etwa ein Hundertstel Millimeter. Die Sensorebene zusammenzusetzen hat gut ein halbes Jahr gedauert.

Der Sensor sitzt in einem Kryostat, wo er auf eine Betriebstemperatur von minus 100 Grad Celsius heruntergekühlt wird. Seit Mai testet das SLAC-Team das System als Lochkamera mit einer 150 Mikrometer großen Öffnung. Das erste Bild zeigt einen Romanesco. Das ist ein Blumenkohl, dessen Form Mandelbrot-Fraktale und Fibonacci-Spiralen aufweist. Das Motiv wurde wegen der stark gegliederten Oberfläche ausgewählt.

Ein weiteres Bild zeigt die Ende 2016 verstorbene US-Astronomin Vera Rubin, die die dunkle Materie entdeckt hat. Das hat einen Grund: Die Kamera wird Teil des Vera C. Rubin Observatory, ursprünglich Large Synoptic Survey Telescope (LSST), in Chile. In den kommenden Monaten wird das SLAC-Team das Aufnahmesystem zusammenbauen - dazu gehören neben dem Riesensensor noch die Blende, ein Filtersystem und die Linse, die einen Durchmesser von 1,57 Metern hat und damit eine der größten der Welt ist.

Die Montage der Kamera, die laut SLAC so groß wie ein SUV sein wird, soll Mitte kommenden Jahres abgeschlossen sein. Nach ausführlichen Tests soll sie nach Chile gebracht und in das Rubin Observatory integriert werden. Das Teleskop soll über einen Zeitraum von zehn Jahren den Südhimmel beobachten und etwa 20 Milliarden Galaxien abbilden. "Mit diesen Daten können wir unser Wissen, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickelt haben, vergrößern, und wir können damit unsere Modelle der dunklen Materie und der dunklen Energie besser als je zuvor testen", sagte Steven Ritz, Projektwissenschaftler für die LSST-Kamera an der Universität von Kalifornien in Santa Cruz.

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