Aviso temprano de cometas y asteroides peligrosos

MIT
Traducción al español por Ciencia Kanija
01/12/08

Detectores desarrollados en el Laboratorio Lincoln se despliegan en un potente telescopio.

Unos chips de silicio desarrollados en el Laboratorio Lincoln del MIT son el corazón de un nuevo estudio mediante telescopios que pronto proporcionará una mejora de más de cinco veces en la capacidad de los científicos para detectar cometas y asteroides que podrían algún día ser una amenaza para el planeta.

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El prototipo del telescopio instalado en la montaña Haleakala, en Maui, comenzará sus operaciones en diciembre. Contará con la mayor y más avanzada cámara digital del mundo, usando los chips de silicio del Laboratorio Lincoln. Este telescopio es el primero de cuatro que se unirán en una cúpula. El sistema, conocido como Pan-STARRS (de Telescopio de Estudio Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida - Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), esta siendo desarrollado en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai.

“Este es un instrumento verdaderamente gigante”, dijo el astrónomo John Tonry de la Universidad de Hawai, quien lideró el equipo de desarrollo de la nueva cámara de 1,4 gigapíxeles. “Podemos obtener una imagen de 38 000 por 38 000 píxeles de tamaño, o aproximadamente 200 veces más grande de lo que se puede obtener con una cámara digital avanzada de consumo”.

Pan-STARRS, cuyas cámaras cubren un área del cielo de seis veces el diámetro de la luna llena y que pueden detectar estrellas 10 millones de veces más débiles de las visibles a simple vista, es también único en su capacidad de encontrar objetos variables o en movimiento.

La tecnología del dispositivo de carga acoplado (CCD) del Laboratorio Lincoln es clave para permitir las capacidades de la cámara del telescopio. A mediados de la década de 1990, los investigadores del Laboratorio Lincoln Barry Burke y Dick Savoye del Gripo de Tecnología de Imagen Avanzada, en colaboración con Tonry, que entonces trabajaba en el MIT, desarrollaron un dispositivo de transferencia ortogonal de carga acoplada (OTCCD), un CCD que puede mover seis píxeles para cancelar los efectos de un movimiento aleatorio en la imagen. Muchas cámaras digitales del mercado usan lentes móviles o un chip montado para proporcionar compensación de movimiento a la cámara y de este modo reducir la borrosidad, pero el OTCCD hace esto electrónicamente a nivel de píxel y a velocidades mucho mayores.

El reto presentado por la cámara Pan-STARRS es de un angular de visión excepcionalmente grande. Para los grandes angulares, los saltos en las estrellas empiezan a variar por la imagen, y un OTCCD con su único patrón de movimiento para todos los píxeles pierde efectividad. La solución para Pan-STARRS, propuesta por Tonry y desarrollada en colaboración con el Laboratorio Lincoln, fue hacer un conjunto de 60 pequeños OTCCD separados en un único chip de silicio. Esta arquitectura permitió una optimización de movimientos independientes para el seguimiento de movimientos distintos en la imagen a través de una gran escena.

“No sólo fue Lincoln el único lugar donde se había demostrado el OTCCD, sino que añadieron las características que necesitaba Pan-STARRS haciendo el diseño mucho más complejo”, dijo Burke, que ha estado trabajando en el proyecto Pan-STARRS. “Es justo decir que Lincoln estaba, y está, equipado de forma única en el diseño de chips, procesado de obleas, empaquetado y prueba para llevar a cabo tal tecnología”.

La misión principal de Pan-STARRS es detectar los cometas y asteroides que se aproximen a la Tierra que podrían ser peligrosos para el planeta. Cuando el sistema esté completamente operativo, todo el cielo visible desde Hawai (aproximadamente tres cuartos del cielo completo) será fotografiado al menos una vez a la semana, y todas las imágenes entrarán en las potentes computadoras del Centro de Computación de Alto Rendimiento en Maui. Los científicos del centro analizarán las imágenes buscando cambios que pudiesen revelar un asteroide anteriormente desconocido. También combinarán datos de distintas imágenes para calcular las órbitas de los asteroides, buscando indicaciones de que un asteroide podría estar en un curso de colisión con la Tierra.

Pan-STARRS también usará un catálogo de un 99 por ciento de las estrellas del hemisferio norte que han sido alguna vez observadas en luz visible, incluyendo estrellas de galaxias cercanas. Además, el estudio Pan-STARRS de todo el cielo presentará a los astrónomos la oportunidad de descubrir, y monitorizar, planetas alrededor de otras estrellas, así como extraños objetos explosivos en otras galaxias.

Puede encontrarse información detallada sobre el diseño y aplicaciones científicas de Pan-STARRS en http://pan-starrs.ifa.hawaii.edu/public/. El proyecto fue patrocinado por el Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos.