Universet skal kortlægges, og det kræver et nyt, stort teleskop med et kamera ud over det sædvanlige.
Sådan et kan forskerne på SLAC National Accelerator Laboratory i USA nu begynde at bygge, efter at de amerikanske myndigheder har vendt tommelfingeren opad for projektet.
Hvor et nyere lommekamera typisk har 16 eller 20 megapixel (millioner billedpunkter), vil kameraet i teleskopet Large Synoptic Survey Telescope (LSST) byde på ikke mindre end 3,2 gigapixel.
Det vil altså kunne tage billeder med langt over 100 gange så mange billedpunkter, som man er vant til fra et almindeligt kamera - eller for den sags skyld fra det nyeste kamera på rumteleskopet Hubble, der har 16 megapixels at gøre godt med.
Fra 2022 og 10 år frem skal kameraet registrere det svage lys fra milliarder af stjerner og galakser. Lyset sendes til kameraet via et system af spejle og linser, hvor det største spejl har en diameter på 8,4 meter i teleskopet.
10 års video
Hvert billede vil fange et udsnit af himlen, der omtrent svarer til, hvad 40 fuldmåner ville fylde - 9,6 kvadratgrader. Hele den del af himlen, der kan ses fra toppen af det chilenske bjerg Cerro Pachón, 2.663 meter over havets overflade, bliver fotograferet bid for bid.
I løbet af tre nætter vil hele himmelrummet være affotograferet, og så starter teleskopet forfra. Astronomerne får altså ikke bare et stort og ekstremt detaljeret stillbillede af himlen, men faktisk en 10 år lang video.
De vil kunne se, hvordan objekter flytter sig hen over himlen og automatisk få en alarm, hvis et spændende objekt pludselig dukker op. Det forventes, at der vil blive opdaget cirka 2.000 nye supernovaer hver nat.
Efter de 10 år forventer forskerne, at LSST vil have registreret noget i retning af 20 milliarder stjerner og omtrent lige så mange fjerne galakser.
Fra asteroider til mørk energi
Med disse data kan forskerne få en bedre idé om strukturen af vores galakse, og de vil kunne få øje på de nærmeste dværggalakser i den lokale galaksehob.
Desuden vil de blive meget klogere på mørkt stof og på den mørke energi, der får universet til at udvide sig stadig hurtigere.
Teleskopet vil også fotografere et stort antal asteroider. Et af formålene med teleskopet er da også at få bedre styr på asteroider, der har baner, der bringer dem tæt på Jorden.
Måske vil astronomerne også opdage nye dværgplaneter i Kuiper-bæltet på den fjerne side af Neptun, når de gransker billederne fra teleskopet.
Gigantisk kamera skal være iskoldt
Konstruktionen af teleskopet kommer til at koste mere end fire milliarder kroner, hvoraf kameraet alene vil koste godt en milliard. Når LSST er i gang, vil driften og databehandlingen koste i omegnen af en kvart milliard kroner om året.
Det vil tage fem år at bygge og teste det enorme kamera i teleskopet LSST. Det bliver på størrelse med en lille personbil og noget tungere. Kameraet vil være tre meter langt, have en åbning på 1,65 meter og veje 2.800 kg.
Selve billedsensoren bliver sat sammen af 189 CCD-chips, hver med 16 megapixel. Samlet bliver det til 3.170.893.824 billedpunkter, der passende kan rundes op til de 3,2 gigapixel. For at mindske støjen bliver sensoren kølet ned til minus 100 grader celsius.
Selv de mindste støvkorn i kameraet ville kunne forstyrre målingerne, så det skal bygges i et særligt støvfrit lokale - et såkaldt renrum - hvor luften filtreres, så den er 1.000 gange renere end normalt. Et nybygget renrum på 174 kvadratmeter med syv meter til loftet står da også klar på SLAC.
Amerikanerne spytter mest i kassen
LSST er et amerikansk projekt, og langt de fleste af pengene kommer fra amerikanske myndigheder. Der er dog også bidrag fra universiteter, fonde og private - for eksempel har IT-milliardæren Bill Gates givet 10 millioner dollar til projektet - og organisationen bag LSST forsøger desuden at få internationale partnere til at bidraget til driften.
Her kommer Danmark ind i spillet, for billederne fra LSST er vigtige for dansk astronomi, fortæller professor Jens Hjorth fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet:
»Der er en bred interesse for LSST blandt danske astronomer - teleskopet er en national prioritet for os. Hvis vi bidrager til projektet, får vi adgang til alle data med det samme, og det er en nødvendighed, hvis vi vil være med i frontforskningen.«
Danske astronomer vil med
Onsdag 16. september mødes forskere fra Aarhus Universitet, Københavns Universitet, Danmarks Tekniske Universitet og Syddansk Universitet for at snakke om, hvad de kan få ud af de enorme mængder data fra LSST.
Her vil det også blive diskuteret, hvor pengene skal komme fra. Bidragets størrelse afhænger af antallet af danske forskere, der skal have adgang til data fra LSST, men det bliver nok noget i retning af halvanden million kroner, der skal findes om året i 10 år.
Sikkert er det, at de danske astronomer rigtig gerne vil være blandt dem, der først får fingrene i data fra LSST, blandt andet fordi det slet ikke er utænkeligt, at de kan føre dem på sporet af helt nye fænomener i universet.
»En af de spændende ting er, at vi forventer at opdage nye typer af variable kilder - nye eksotiske objekter. Med LSST observerer vi så stort et område, at der er gode muligheder for at opdage meget sjældne fænomener i løbet af de 10 år,« slutter Jens Hjorth.
