Veinte terabytes cada noche, y alguien tiene que ordenarlos

Cada treinta segundos, una cámara de 3.200 megapíxeles en el norte de Chile cierra el obturador y suelta unos seis gigabytes de píxeles. El telescopio ya se está moviendo hacia el siguiente campo mientras esos datos salen por la fibra. Antes de que termine el minuto, un programa habrá comparado esa imagen con otra tomada semanas atrás y habrá enviado avisos por cada punto que ha cambiado.

Al final de la noche el contador marca del orden de veinte terabytes. No es una cifra excepcional en la industria informática, pero sí lo es en astronomía, donde el modelo tradicional consistía en que un investigador descargara sus propias observaciones y las procesara en su ordenador. Aquí eso es imposible desde el primer día.

Lo que sigue recorre la cadena entera, del sensor a la alerta pública y de la alerta al catálogo anual: dónde se transforma el dato, quién tiene derecho a verlo en cada tramo y cuál es el paso que, si se hace mal, arruina diez años de trabajo.

Lo esencial en cifras

  • El instrumento. Espejo primario de 8,4 metros, campo de 9,6 grados cuadrados y una cámara de 3.200 megapíxeles repartidos en 189 sensores.
  • El ritmo. Alrededor de mil apuntados por noche, con exposiciones cortas y seis filtros que van del ultravioleta cercano al infrarrojo.
  • El caudal. Del orden de veinte terabytes por noche entre imagen bruta, calibraciones y productos derivados.
  • Las alertas. Millones de avisos cada noche, emitidos en un plazo de sesenta segundos desde la lectura del sensor.
  • El acceso. El flujo de alertas es público en todo el mundo; el archivo procesado tiene plazos y titulares de derechos.

El observatorio Vera Rubin, cámara y espejo en cifras

Plano focal de la gran cámara astronómica con sus sensores agrupados en módulos cuadrados
Jacqueline Orrell/SLAC National Accelerator Laboratory/NSF/DOE/Rubin Observatory/AURA / BY 4.0

El observatorio Vera Rubin se levanta en Cerro Pachón, en la región chilena de Coquimbo, a unos 2.650 metros de altitud y a pocos kilómetros de otras instalaciones ya veteranas. Su telescopio principal tiene un espejo de 8,4 metros de diámetro, pero la cifra que importa no es esa.

Lo distintivo es la combinación de apertura y campo. La óptica de tres espejos, con el primario y el terciario tallados sobre una misma pieza de vidrio, entrega un campo de 9,6 grados cuadrados: unas cuarenta lunas llenas en cada disparo. Los telescopios de ocho metros convencionales trabajan con campos decenas de veces menores, y esa es exactamente la razón de que nunca se les haya pedido barrer el cielo entero cada pocas noches.

La cámara que ocupa ese campo pesa unas tres toneladas y reúne 189 sensores de dieciséis megapíxeles agrupados en veintiún módulos cuadrados. El plano focal resultante mide más de sesenta centímetros de lado y suma 3.200 megapíxeles. Delante hay un carrusel con cinco filtros montados y un sexto en reserva, que cubren desde el ultravioleta cercano hasta el infrarrojo próximo.

El conjunto está diseñado para no perder tiempo. La montura mueve varios cientos de toneladas y las deja quietas en unos pocos segundos, porque el plan de observación encadena unos mil apuntados por noche y cada segundo de más se resta directamente del cielo cubierto. Las primeras imágenes públicas del observatorio, difundidas en 2025, sirvieron sobre todo para comprobar que esa coreografía funcionaba.

La aritmética de una noche completa

La cifra de veinte terabytes suele darse sin desglosar, y desglosada se entiende mejor qué se está almacenando. Un plano focal de 3.200 megapíxeles leído con dos bytes por píxel ocupa alrededor de seis gigabytes en bruto por disparo, antes de cualquier compresión.

A razón de dos disparos por visita y con del orden de mil visitas repartidas en una noche larga de invierno austral, la imagen cruda sola se acerca ya a la docena de terabytes. El resto hasta veinte lo aportan las tomas de calibración, las imágenes de diferencia, los recortes que acompañan a cada alerta y los productos intermedios que el sistema conserva para poder rehacer el trabajo si algo falla.

Componente de una noche Volumen aproximado Se conserva
Imagen cruda del plano focal del orden de doce terabytes de forma permanente
Calibraciones y correcciones instrumentales varios terabytes por versión de procesado
Imágenes de diferencia y recortes de alerta varios terabytes según política de retención
Catálogos de detecciones de la noche decenas de gigabytes se integran en la base acumulada

Diez años a ese ritmo dan un archivo de imagen que se mide en decenas de petabytes, y una base de catálogo de varios petabytes más. La diferencia entre los dos números es relevante: la imagen se guarda, pero casi nadie la consulta; el catálogo es pequeño en comparación y es el que recibe millones de consultas.

Del obturador a La Serena en menos de un minuto

El observatorio no procesa sus propios datos en la montaña. Existe un centro de operaciones en La Serena, a poco más de cien kilómetros, y desde ahí los archivos salen por una red de fibra dedicada que atraviesa Chile hasta Santiago y cruza después hacia Norteamérica.

Ese enlace se construyó a propósito, con capacidad de decenas a cientos de gigabits por segundo y rutas redundantes. La razón es simple: el compromiso de emitir alertas en menos de un minuto obliga a que la imagen esté en el centro de procesado principal en cuestión de segundos, no de horas. Una copia queda en Chile y otra viaja, y el reparto de tareas entre ambos lados está definido en el diseño desde el principio.

El procesado inmediato ocurre en un centro de cálculo estadounidense asociado a un laboratorio de física de partículas, un detalle que no es casual: la comunidad de altas energías lleva décadas moviendo volúmenes comparables desde los aceleradores. El reprocesado anual, en cambio, se reparte con socios europeos, que asumen una parte sustancial del cómputo.

Conviene tener presente qué se rompe si la red falla. No se pierde el dato, porque queda registrado en la montaña, pero sí se pierde la ventana de las alertas. Un aviso que llega seis horas tarde ya no sirve para apuntar otro telescopio a un fenómeno que dura horas.

La resta de imágenes, donde nace cada alerta

El mecanismo que convierte píxeles en avisos es una resta. El sistema mantiene, para cada porción del cielo, una imagen de referencia construida a partir de todas las visitas anteriores. Cuando llega una nueva, se alinea, se ajusta su respuesta fotométrica y se le descuenta la referencia.

Lo que sobrevive a esa resta es, por definición, lo que ha cambiado: un asteroide que se ha desplazado, una estrella variable, una supernova que no estaba, el brillo intermitente de un núcleo galáctico activo. Todo lo estático desaparece del residuo. La técnica es antigua, pero aplicarla a este ritmo y con este campo es lo que resulta nuevo.

El problema práctico es que la resta también deja basura. Una alineación imperfecta, un rayo cósmico, la columna de un sensor saturado o el rastro de un satélite producen residuos que se parecen a una fuente real. Por eso entre la resta y la alerta hay un clasificador entrenado con ejemplos etiquetados, cuyo trabajo consiste en separar detecciones creíbles de artefactos.

El paquete que sale de ahí no es una imagen: es un registro compacto con la posición, el instante, el brillo medido en su filtro, el historial de detecciones anteriores en ese mismo punto y tres recortes pequeños con la imagen nueva, la referencia y la diferencia. Cabe en unas pocas decenas de kilobytes, y esa contención es lo que hace viable enviar millones de ellos.

Diez millones de avisos y sesenta segundos de margen

La previsión de referencia habla de un orden de diez millones de alertas por noche. Repartidas en las horas útiles, salen cientos por segundo de media, con picos muy superiores cuando el telescopio pasa por campos densos del plano galáctico.

Ninguna persona lee eso. Ni un equipo, ni una colaboración entera. El flujo se publica en un formato binario compacto sobre una cola de mensajes, el mismo tipo de infraestructura que mueve registros en cualquier empresa que procese eventos en tiempo real, y se asume desde el diseño que el consumidor será una máquina.

El plazo de sesenta segundos se mide desde que el sensor termina de leerse hasta que el paquete está disponible. Dentro de esa ventana caben la transferencia, la corrección instrumental, la resta, la clasificación y el empaquetado. Es un presupuesto de tiempo ajustado, y buena parte de la ingeniería del sistema existe para no gastarlo.

Hay una categoría de detección que además sigue un camino propio. Los objetos del sistema solar que aparecen moviéndose entre visitas se enlazan en órbitas provisionales y se remiten al organismo internacional que centraliza esas observaciones, dependiente de la Unión Astronómica Internacional. El sondeo puede multiplicar el censo conocido de cuerpos menores, y ese censo vive en un archivo que ya existía mucho antes.

Los corredores comunitarios, o cómo se filtra un caudal ilegible

Entre el flujo bruto y un grupo de investigación normal hay una capa intermedia imprescindible. Se llaman corredores de alertas, y son sistemas independientes que se suscriben al chorro completo, lo cruzan con catálogos previos, lo clasifican y ofrecen a cada usuario un subconjunto filtrado según sus criterios.

Se seleccionaron siete mediante convocatoria pública, con equipos en Chile, en varios países europeos y en Estados Unidos. Cada uno tiene un perfil distinto: unos priorizan supernovas, otros el cruce con catálogos multifrecuencia, otros la accesibilidad para grupos pequeños. Todos parten del mismo caudal.

La utilidad es concreta. Quien busca supernovas de tipo Ia en galaxias cercanas quiere descartar de entrada todo lo que caiga sobre una fuente conocida y variable; quien persigue microlente gravitatoria quiere justo lo contrario. Un filtro bien escrito puede reducir diez millones de avisos a unas decenas revisables por una persona.

Esta capa también es la puerta de entrada para quien no pertenece a ninguna institución con derechos de datos, porque las alertas no tienen restricción de acceso. La observación de seguimiento con equipo modesto encaja aquí de forma natural, y es una continuación directa de lo que ya hace la astronomía amateur organizada con avisos de otros sondeos.

Las publicaciones anuales y el catálogo acumulado

Las alertas resuelven lo que cambia deprisa. La otra mitad del proyecto avanza a un ritmo distinto y se materializa en publicaciones de datos periódicas, previstas con cadencia aproximadamente anual.

Cada publicación no añade el año nuevo al anterior: rehace todo el archivo desde la imagen cruda con la versión vigente de los programas de reducción. El resultado incluye imágenes combinadas mucho más profundas que cualquier visita individual, catálogos de objetos con sus propiedades medidas, y fotometría forzada, es decir, el brillo medido en cada época en la posición de un objeto aunque esa noche no se detectara nada allí.

Las cifras esperadas al final del sondeo se cuentan en decenas de miles de millones de fuentes, con las galaxias por encima de las estrellas y varios millones de cuerpos del sistema solar. Sobre ese catálogo se sostienen los programas que necesitan estadística y paciencia: el cizallamiento débil, el conteo de cúmulos y el rastro de la energía oscura en la distribución de la materia.

La distinción entre los dos productos es la que más se confunde desde fuera. La alerta es rápida e incompleta; la publicación anual es lenta, homogénea y calibrada. Ningún resultado cosmológico serio se apoya en el flujo en tiempo real.

El acceso no es igual en todos los tramos

La política de acceso es un mosaico, y merece leerse con calma porque determina quién puede trabajar con qué.

Tramo de la cadena Cuándo está disponible Quién puede usarlo
Flujo de alertas en menos de un minuto cualquiera, en cualquier país, sin restricción
Imágenes de diferencia y productos inmediatos en horas instituciones con derechos de datos
Publicaciones anuales completas tras el reprocesado instituciones con derechos de datos
Publicaciones anuales liberadas pasado un plazo de dos años uso general
Imágenes crudas del archivo según la publicación asociada uso técnico, poco frecuente

Los derechos de datos se reparten entre las instituciones que sostienen el proyecto y las de los países que aportan a la construcción y la operación, con Chile en una posición particular por acoger la instalación. No es una suscripción que se compre: se negocia entre agencias y se asigna por institución.

El acceso técnico se hace a través de una plataforma en línea con cuadernos de código, consultas al catálogo en un lenguaje derivado del SQL y bibliotecas para leer imágenes. El principio de fondo es que el usuario lleve su programa al dato y no al revés, porque descargar el archivo no está al alcance de nadie.

El almacenamiento no es el problema más caro

Filas de armarios de servidores con cableado ordenado en un centro de cálculo científico

La intuición dice que el reto de veinte terabytes por noche es comprar discos. En la práctica el disco es la parte previsible del presupuesto, la que se planifica con años de antelación y cuyo precio por terabyte cae de forma sostenida.

El gasto que se dispara es el cómputo. Rehacer el archivo entero una vez al año significa que la factura de procesado crece con el cuadrado del tiempo transcurrido: el año diez hay que reprocesar diez años de imágenes, no uno. Ese es el motivo real de que el reprocesado se reparta entre varios centros a ambos lados del Atlántico.

El segundo cuello de botella es la base de datos. Decenas de miles de millones de filas con posiciones celestes no se consultan como una tabla ordinaria: hacen falta índices espaciales que trocean la esfera en celdas jerárquicas para que una búsqueda por cono no recorra el catálogo entero. Una consulta mal planteada puede bloquear un servicio compartido durante horas.

Y hay un tercer coste que no aparece en ninguna factura de máquina: el trabajo humano de calibración. Ajustar la respuesta del instrumento, caracterizar el punto de dispersión, corregir los efectos de borde de los sensores y validar que todo eso sigue siendo correcto es lo que separa un archivo utilizable de un montón de píxeles caros.

Reprocesar diez años sin romper la serie histórica

Aquí está el paso crítico de toda la cadena, y no es ni la cámara ni la fibra.

Un sondeo que dura una década mide el mismo objeto muchas veces, separadas por años. La ciencia interesante está a menudo en diferencias diminutas entre esas medidas: milésimas de magnitud en el brillo, milisegundos de arco en la posición, distorsiones de forma de una parte en mil. Si la versión del programa que midió el año uno no es idéntica a la que midió el año nueve, la diferencia observada puede ser del programa y no del cielo.

De ahí la regla incómoda: cada publicación reprocesa todo desde cero con una única versión. Es la única forma de garantizar que la serie temporal es homogénea. Y es también la razón por la que las imágenes crudas se conservan para siempre, aunque casi nunca se miren: son el original al que hay que volver cada vez que cambia la cadena de reducción.

El riesgo que esto introduce se enuncia rápido. Un error sistemático pequeño introducido en una versión del procesado, si no se detecta, contamina por igual los diez años y resulta indistinguible de una señal. Por eso el proyecto dedica un esfuerzo desproporcionado a inyectar fuentes artificiales de propiedades conocidas en las imágenes reales y comprobar que salen medidas como deben.

Quien venga de otro campo reconocerá el patrón: no es un problema de astronomía, es un problema de control de versiones y trazabilidad aplicado a un experimento que no se puede repetir. El cielo de la noche del año uno no vuelve.

Preguntas frecuentes

¿Puede alguien sin vínculo académico usar las alertas?

Sí. El flujo de alertas se publica sin restricción geográfica ni institucional. En la práctica hace falta suscribirse a un corredor y saber escribir un filtro, porque el chorro completo requiere infraestructura propia. Varios corredores ofrecen interfaz web para consultas sencillas.

¿Este observatorio sustituye a los grandes telescopios?

No, los alimenta. Un sondeo así descubre mucho más de lo que puede caracterizar: encuentra el objeto, mide su brillo en seis colores y avisa. Determinar qué es exige espectroscopía, y esa tarea recae en instrumentos de mayor apertura. El cuello de botella de la próxima década será el seguimiento, no el descubrimiento.

¿Cómo afectan los satélites de las grandes constelaciones?

Dejan trazas brillantes que atraviesan la imagen y saturan sensores a su paso. Las estrategias conocidas pasan por enmascarar las zonas afectadas, descartar detecciones alineadas en el residuo y, cuando es posible, evitar apuntar a las franjas de cielo más pobladas al principio y al final de la noche. Es una degradación acotada, pero real y creciente.

¿Se puede descargar el archivo completo?

No, y no tendría utilidad. La forma prevista de trabajo es ejecutar el código en la misma infraestructura donde reside el dato y traerse solo el resultado. Descargas masivas de imagen se conceden de forma excepcional y por motivos técnicos concretos.

¿Qué pasa cuando terminen los diez años?

El archivo queda, y con él la posibilidad de rehacer medidas con programas mejores. Una parte considerable de la producción científica de sondeos anteriores llegó años después del cierre de las observaciones, cuando otros equipos formularon preguntas que nadie había previsto. Ese es el argumento que sostiene el coste de conservar la imagen cruda.

La cifra del titular es la que menos preocupa a quien opera el sistema. Veinte terabytes se guardan; lo difícil es que la medida de una estrella en el año uno y la del año nueve signifiquen exactamente lo mismo, y que en medio nadie haya cambiado nada sin dejar rastro. Ese requisito, y no la cámara, es lo que ha empujado la parte más innovadora de la instrumentación astronómica reciente.