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Astrónomo supervisando CCD de la cámara Pan-STARRS. Foto: Richard Wainscoat.

La cámara digital más grande del mundo se ha instalado en un nuevo telescopio diseñado para detectar asteroides que puedan representar una amenaza para la vida en la Tierra.
Quizás usted disponga de una cámara digital. Son cámaras cómodas que permiten disparar muchas fotos y eliminar las que a uno lo le gusten. Ademas es así más fácil manipular las fotos obtenidas en el ordenador. La publicidad vende más y más megapíxeles y los consumidores los compran. Lo que la mayoría de los consumidores no sabe es que la tecnología CCD en la que basan todas ellas proviene y se ha perfeccionado gracias a las aplicaciones astronómicas. La versión que usted tiene es obviamente peor, con menos megapíxeles, menor sensibilidad y cubre menos superficie que las utilizadas en Astrofísica. Aunque entre sus ventajas está la capacidad de captar el color y no necesitar de un costoso sistema de refrigeración.
La nueva cámara de aplicaciones astronómicas de la que aquí vamos a hablar se ha instalado en el telescopio PS1 de en Maui (Hawai, EEUU) que es el primero del sistema de cuatro telescopios del proyecto Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS). Éste es un sistema de alerta temprana frente a la amenaza que puede suponer el impacto de un meteorito sobre la Tierra. En los últimos años se ha descubierto que los impactos de meteoritos de gran tamaño son más frecuentes de los que antes creíamos, e incluso hemos visto como algunos pasaban muy cerca o calculado que lo harán en el futuro (ver referencias). Se cree que uno de estos impactos eliminó a los dinosaurios de la faz de la Tierra hace 65 millones de años. Quizás otro también eliminó a los grandes mamíferos mucho más tarde. Puede que uno nos elimine a nosotros.
Aunque el impacto no fuese muy grande las consecuencias para nuestro sistema económico podrían ser terribles, por eso últimamente hay cierta preocupación por vigilar los cielos.
Cuanto antes se detecte uno de estos cuerpo y se calcule su órbita más tiempo contaremos para tratar de evitar el impacto y más fácil y barato se podrá hacer. Incluso ya se piensa cómo hacerlo.
Pero la bóveda celeste es muy grande y no es fácil encontrar estos cuerpos sin son pequeños. Se necesitan telescopios especializados y cámaras que cubran un campo grande. Si se toman dos fotos separadas por un intervalo de tiempo de la misma zona del cielo y al compararlas se aprecian diferencias es que algún objeto se ha movido. El método parece sencillo, pero la tecnología implicada no lo es.
Hacer CCD de gran tamaño es difícil y caro. El CCD de su cámara mide escasos milímetros de ancho*, mientras que en este caso estamos hablando de 40 centímetros. En realidad es un mosaico de 60 chips CCD ensamblados en una superficie que proporcionan un total 1400 millones de píxeles. Hacer un CCD monolítico de 40 centímetros sin fallos es hoy por hoy imposible y esta cámara representa el estado del arte en la actualidad en esta tecnología con un grado de complejidad muy alto.
Se espera que el sistema de telescopios Pan-STARRS esté finalizado para 2010 y que consiga realizar una fotografía completa de toda la bóveda celeste tres veces al mes. Permitirá detectar objetos 100 veces más débiles que con los sistemas actuales, incluyendo el 99% de los asteroides de 300 metros o mayores cuyas órbitas pasen cerca de la Tierra y que por tanto puedan representar una amenaza.
La NASA espera catalogar el 90% de los objetos de más de un kilómetro de diámetro en las cercanías de la Tierra para 2008. Los objetos más pequeños no han sido catalogados debido a su escaso brillo. Sin embargo al ser pequeños son más numerosos y tienen mayores probabilidades de impactar sobre la Tierra.
El congreso de los EEUU ha pedido a la NASA identificar el 90% de los objetos de hasta 140 metros para 2020, pero la NASA replica que no tiene dinero para acometer esa tarea, sobre todo después de que el congreso y el presidente hayan sometido a la agencia espacial a los últimos problemas presupuestarios.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa de University of Hawaii.
Proyecto Pan-STARRS.
Sobre la cámara.
Vídeo (Quicktime).

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¿Cráter de impacto en la Antártida?
Otro asteroide amenaza la Tierra.
Apophis: el peligro de un asteroide cercano.
El cometa que acabó con los mamuts.
Las catástrofes que ni Hollywood imaginó.
Más pruebas de impacto cometario que eliminó a los mamuts.

*De ahí el famoso «factor de conversión» de las cámaras réflex digitales. Como hacer un CCD full frame que cubra el fotograma habitual de película (y sobre el que calculan los objetivos) sale caro los fabricantes montan uno menor. Este CCD no cubre el área que ilumina el objetivo y se desperdicia parte de la luz e imagen conseguida por éste. Al no cubrir todo el fotograma para el cual el objetivo está pensado, éste actúa como si fuera más «teleobjetivo» con «más distancia focal» imposibilitando de paso el uso pleno de objetivos superangulares. Para saber el efecto final se multiplica la distancia focal real por el «factor de conversión» que es peor cuanto mayor sea.
Es como si al comprarse un automóvil viniera con un sistema en el que parte de la gasolina del depósito se derramara en la carretera en su camino al motor.