La plus grande caméra numérique jamais conçue !

Le 16 mai 2024, après quelques dizaines de kilomètres de piste à travers la cordillère des Andes, la plus grande caméra numérique jamais assemblée atteint sa destination finale, l’observatoire Vera-C.-Rubin, niché sur le mont Cerro Pachón.

Dans les entrailles de la caméra LSST, on découvre l’intérieur du cryostat qui permet de maintenir les différents éléments à une basse température afin d'éviter le bruit parasite sur les images capturées. Sur la grille seront ensuite installés les capteurs qui composeront le plan focal de la caméra.

Le plan focal de la caméra, pourvu d’une mosaïque de 189 capteurs CCD (de 16 mégapixels chacun), permettra de prendre des images composées chacune de 3,2 milliards de pixels. Toutes les 40 secondes, soit 800 fois par nuit, une prise de vue du ciel d’un champ équivalent à la surface de 40 pleines Lunes sera effectuée. La qualité des clichés sera telle qu’elle permettra aux scientifiques d’observer des objets astronomiques très peu lumineux et donc très lointains avec une précision sans précédent.

Dix laboratoires de CNRS Nucléaire & Particules (APC, CC-IN2P3, CPPM, LAL, LAPP, LMA, LPC, LPNHE, LPSC et LUPM) sont impliqués dans la conception de l’instrument géant, et notamment de son changeur de filtres qui reçoit ses ultimes réglages de la part d’Aurélien Marini, ingénieur au CPPM. Ce système robotisé permettra de prendre des images du ciel à travers différents filtres de couleur, allant de l’ultraviolet à l’infrarouge. L’étude des flux de lumière émis par les objets célestes dans ces six couleurs permettra de déterminer leur distance par rapport à la Terre.

De la taille d’une petite voiture pour un poids de près de trois tonnes, cette caméra hors norme produira quotidiennement un volume de données sans précédent. En effet, les scientifiques s’attendent à collecter chaque nuit l’équivalent de 20 téraoctets de données sous la forme d’images. Trois centres de traitement participeront à l’analyse de ces images : l’un, géré par CNRS Nucléaire & Particules, est situé à Lyon alors que les deux autres sont basés aux États-Unis et au Royaume-Uni.

L’ensemble des composants de la caméra ont été assemblés au SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) en Californie (États-Unis). Après de longs mois de tests, ils ont été soigneusement emballés puis harnachés dans un conteneur pour être transportés par avion jusqu’au Chili.

C’est un avion-cargo de la compagnie Atlas Air, pensé pour déplacer des objets hors norme sur de longues distances, qui a été affrété pour transporter la caméra géante jusqu’à Santiago, la capitale du Chili.

Protégée par un étui, la caméra arrive enfin à l’observatoire Vera-C.-Rubin. Immédiatement prise en charge par les ingénieurs sur place, elle fait l’objet d’intenses vérifications afin de s’assurer qu’elle n’a subi aucun dommage durant le transport, avant d'être installée et raccordée au télescope.

Les scientifiques commenceront prochainement à connecter la caméra à la pièce majeure de l’infrastructure : un télescope équipé d’un miroir de 8,4 mètres de diamètre. Ensemble, ils dénicheront et révéleront les corps sombres qui orbitent aux confins de notre Système solaire et tenteront de nous en apprendre plus sur l’énergie noire et la matière noire.

Le calibrage de l’ensemble des instruments de l’observatoire durera quelques mois avant que ne commence réellement le relevé astronomique, à l’automne 2025. La première lumière captée par le télescope Vera-C.-Rubin (soit le moment où le télescope percevra ses premiers photons) est prévue pour le début de la même année.