Una cámara cenital es un telescopio astrogeodésico que se utiliza hoy en día principalmente para realizar estudios locales del campo gravitatorio de la Tierra . Las cámaras cenitales están diseñadas como instrumentos de campo transportables para la observación directa de la plomada ( latitud y longitud astronómicas ) y de las desviaciones verticales . [1]
Una cámara cenital combina una lente óptica (con una apertura de aproximadamente 10 a 20 cm) con un sensor de imagen digital ( CCD ) para obtener imágenes de estrellas cercanas al cenit. Los niveles electrónicos (sensores de inclinación) sirven como medio para apuntar la lente hacia el cenit. Las cámaras cenitales generalmente se montan sobre una plataforma giratoria para permitir que se tomen imágenes de estrellas en dos direcciones de la cámara (medición de dos caras). Debido a que las cámaras cenitales generalmente están diseñadas como instrumentos sin seguimiento ni escaneo, los tiempos de exposición se mantienen cortos, del orden de unos pocos 0,1 s, lo que produce imágenes de estrellas más bien circulares. Las épocas de exposición se registran principalmente mediante la capacidad de sincronización de los receptores GPS (etiquetado de tiempo).
Dependiendo de la combinación de sensor CCD y lente utilizada, se capturan desde unas pocas decenas hasta cientos de estrellas con una sola imagen cenital digital. Las posiciones de las estrellas fotografiadas se miden mediante algoritmos de procesamiento de imágenes digitales, como el análisis de momento de imagen o funciones de dispersión de puntos para ajustar las imágenes de las estrellas. Los catálogos de estrellas, como Tycho-2 o UCAC -3, se utilizan como referencia celestial para reducir las imágenes de las estrellas. El punto cenital se interpola en el campo de estrellas fotografiadas y se corrige en función del tiempo de exposición y la (pequeña) inclinación del eje del telescopio para obtener la dirección de la plomada.
Si se conocen o miden las coordenadas geodésicas de la cámara cenital, por ejemplo, con un receptor GPS , se obtienen desviaciones verticales como resultado de la medición de la cámara cenital. Las cámaras cenitales proporcionan coordenadas astronómicas y desviaciones verticales con una precisión de aproximadamente 0,1 segundos de arco. Las cámaras cenitales con sensores de imagen CCD son eficientes para recopilar desviaciones verticales en aproximadamente 10 estaciones de campo por noche. Las cámaras cenitales se han utilizado para estudios locales precisos del campo gravitatorio de la Tierra ( geoide , cuasigeoide).