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Une caméra de 3,2 milliards de pixels de résolution pour photographier le cosmos

L’Observatoire Vera-C.-Rubin, perché sur la montagne Cerro Pachón, au Chili – à une altitude de 2680 mètres –, doit un jour être en mesure de photographier de très larges portions du ciel. Pour ce faire, des scientifiques œuvrent depuis 2015 à la construction d’une caméra géante du nom de Grand télescope d’étude synoptique (LSST), la plus grande jamais construite pour l’astronomie.

Photo d'un observatoire muni d'un télescope, sur une montagne enneigée au Chili.

L’Observatoire Vera-C.-Rubin, où sera installée la caméra LSST, est situé sur la montagne Cerro Pachón au Chili, à une altitude de 2680 mètres.

Photo : Rubin Obs/NSF/AURA

La caméra fait environ 13 pieds de long et a un diamètre de 5 pieds, soit environ la taille d’un véhicule utilitaire sport (VUS). Elle pèse 3 tonnes et la surface de son plan focal est assez large pour photographier une portion du ciel de la largeur de 40 pleines lunes.

À titre de comparaison, le plan focal de la caméra LSST fait 2 pieds de large, alors que celui d’une caméra plein cadre destinée à un usage personnel ne dépasse généralement pas 1,4 pouce de large, selon le Laboratoire national de l’accélérateur SLAC qui travaille sur l’appareil à Menlo Park, en Californie.

Un dessin représentant une caméra géante et comparant sa taille à celle de la silhouette d'une femme.

La caméra LSST fait environ 13 pieds de long et a un diamètre de 5 pieds, soit environ la taille d’un VUS.

Photo : Site du Laboratoire national de l’accélérateur SLAC

Comme premier sujet de photographie, l’équipe derrière la conception de la caméra a choisi un brocoli romanesco, en raison de sa forme fractale naturelle.

Une photo ultraprécise d'un brocoli romanesco.

La première photo – un brocoli romanesco – prise par la caméra LSST, qui se targue d’être la plus grosse caméra numérique jamais construite.

Photo : LSST Camera team/SLAC National Accelerator Laboratory/Rubin Observatory

C’était principalement pour rire, affirme Aaron Roodman, le scientifique chargé d’assembler et de tester la caméra. [Le légume] a une structure fractale intéressante, et nous pensions que ça aurait l’air cool, ce qui est le cas, je crois.

Une résolution près de 97 fois plus élevée que la 8K

Pour atteindre une résolution de 3,2 milliards de pixels, la caméra est dotée de 189 capteurs. À titre d’exemple, une image en résolution 8K – la résolution la plus avancée offerte sur le marché – contient 7680 x 4320 pixels, soit environ 33 millions de pixels.

Ces images sont si grandes qu’il faudrait 378 téléviseurs 4K ultra-haute définition pour en afficher une en taille réelle, et leur résolution est si élevée qu’on pourrait voir une balle de golf à 24 kilomètres de distance, peut-on lire dans un billet de blogue du SLAC.

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Au terme du projet, le télescope et la caméra pourront identifier des objets 100 millions de fois plus sombres que ce que l’œil humain peut voir – une sensibilité qui vous permettrait de voir la lumière d’une chandelle à des milliers de kilomètres.

La caméra LSST permettra à l’Observatoire Vera-C.-Rubin de prendre en photo le ciel entier de l’hémisphère sud plusieurs fois par semaine sur une période de 10 ans. Elle suivra les mouvements et les changements de milliards d’étoiles, de galaxies et d’autres objets célestes pour créer le plus long film astronomique image par image (stop-motion) de tous les temps.

Ces données vont améliorer l’état de nos connaissances sur l’évolution des galaxies à travers le temps, ainsi que sur l’énergie et la matière noires qui composent 95 % de l’univers, affirme Steven Ritz, un scientifique de Californie qui travaille sur la caméra.

Commencés en 2015, les travaux sur la caméra LSST ont été retardés par la pandémie de COVID-19, mais le SLAC espère terminer l’appareil et l’installer à l’Observatoire Vera-C.-Rubin d’ici l’automne 2022.

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Source: Radio-Canada | Techno

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