Wm Keck Обсерватория

Wm Keck Обсерватория

Кек обсерватория купола на мама -кеа
Альтернативные имена	Кек Телескоп
Часть	Обсерватории Мауна Кеа
Место (ы)	Гавайи
Координаты	19 ° 49'35 "N 155 ° C.
Высота	4145 м (13 599 футов)
Первый свет	24 ноября 1990 г. ( 1990-11-24 ) , 23 октября 1996 г. ( 1996-10-23 )
Стиль телескопа	Астрономическая обсерватория отражая телескоп
Количество телескопов	2
Диаметр	10 м (32 фута 10 дюймов)
Угловое разрешение	0,04 ARCSECOND, 0,4 ARCSECOND
Зона сбора	76 м 2 (820 кв. Футов)
Фокусное расстояние	17,5 м (57 футов 5 дюймов)
Корпус	сферический купол
Веб -сайт	Keckobservatory .орг
Расположение обсерватории Wm Keck
Связанные средства массовой информации на Commons

Обсерватория WM Keck представляет собой астрономическую обсерваторию с двумя телескопами на высоте 4145 метров (13 600 футов) возле вершины Мауна Кеа в штате США на Гавайях . Оба телескопа имеют первичные зеркала апертуры 10 м (33 фута), и, когда они завершены в 1993 году (Keck I) и 1996 (Keck II), они были крупнейшими оптическими отражающими телескопами в мире. Они были третьим и четвертым по величине с 2006 года.

Обзор

С концепцией, впервые предложенной в 1977 году, дизайнеры телескопов Терри Маст из Калифорнийского университета, Беркли , и Джерри Нельсон из Лаборатории Лоуренса Беркли разрабатывали технологию, необходимую для создания большого наземного телескопа. В 1985 году Говард Б. Кек из Фонда Wm Keck дал 70 миллионов долларов для финансирования строительства телескопа Keck I, который начался в сентябре 1985 года. Первый свет произошел 24 ноября 1990 года, используя 9 из возможных 36 сегментов. Когда строительство первого телескопа была хорошо продвинутой, дальнейшие пожертвования позволили построить второй телескоп, начиная с 1991 года. Телескоп Keck I начал научные наблюдения в мае 1993 года, в то время как первый свет для Keck II произошел 23 октября 1996 года.

Телескоп Keck II, показывающий сегментированное первичное зеркало

Ключевым прогрессом, который позволил построить телескопы Keck, было использование активной оптики для эксплуатации меньших зеркальных сегментов в качестве единого смежного зеркала. Зеркало такого же размера листа одного куска стекла не могло быть достаточно жестким, чтобы точно удерживать свою форму; Он будет посылать микроскопически под его собственным весом, так как он был превращен в разные позиции, вызывая аберрации на оптическом пути. В телескопах Кек каждое первичное зеркало изготовлено из 36 шестигранных сегментов, которые работают вместе как единое целое. Каждый сегмент имеет ширину 1,8 метра и толщиной 7,5 сантиметров и весит половину тонны. Зеркала были изготовлены в Лексингтоне, штат Массачусетс, с помощью Optical Systems Itek от Zerodur Glass-Ceramic German Schott Ag . На телескопе каждый сегмент сохраняется устойчивым системой активной оптики , которая использует чрезвычайно жесткие опорные структуры в сочетании с тремя приводами в рамках каждого сегмента. Во время наблюдения контролируемая компьютером система датчиков и приводов динамически регулирует положение каждого сегмента по сравнению с соседями, сохраняя точность формы поверхности четырех нанометров . Когда телескоп движется, эта корректировка два раза в секунду противоречит влиянию гравитации и других экологических и структурных эффектов, которые могут повлиять на форму зеркала.

Каждый телескоп Кек находится на креплении алтазимута . В большинстве текущих телескопов класса 8–10 м используются конструкции алтазимута для их сниженных структурных требований по сравнению с более старыми экваториальными конструкциями . Установка алтазимута обеспечивает наибольшую прочность и жесткость с наименьшим количеством стали, что для обсерватории Кека составляет около 270 тонн на телескоп, в результате чего общий вес каждого телескопа до более чем 300 тонн. В двух предложенных конструкциях для телескопов следующего поколения 30 и 40 М используются одну и ту же базовую технологию, ставшую в обсерватории Кек: гексагональная зеркальная массива в сочетании с креплением алтазимута.

Каждый из двух телескопов имеет первичное зеркало с эквивалентным диаметром 10 метров (32,8 фута или 394 дюйма), чуть меньше, чем у Gran Telescopio Canarias, первичное зеркало которого имеет эквивалентный диаметр 10,4 метра.

Телескопы оснащены набором камер и спектрометрами , которые позволяют наблюдать по большей части видимого и ближнего инфракрасного спектра.

Управление

Обсерватория Кек управляется Калифорнийской ассоциацией по исследованиям в области астрономии, некоммерческой организации 501 (c) (3) , совет директоров которой входят представители Caltech и Калифорнийского университета . Строительство телескопов стало возможным благодаря частным грантам в размере более 140 миллионов долларов из Фонда Wm Keck . Национальное управление по аэронавтике и космическому пространству (НАСА) присоединилось к партнерству в октябре 1996 года, когда Кек II начал наблюдения.

Время телескопа выделяется партнерскими учреждениями. Caltech, Система Гавайского университета и Калифорнийский университет принимают предложения своих собственных исследователей; НАСА принимает предложения от исследователей, базирующихся в Соединенных Штатах.

Джерри Нельсон , научный сотрудник проекта Telecope Keck, внес свой вклад в более поздние многобытные проекты до своей смерти в июне 2017 года. Он задумал одну из инноваций Кекса, отражающая поверхность нескольких тонких сегментов, действующих в качестве одного зеркала.

Инструменты

Красная обсерватория крупным планом

Спектроскопические возможности обсерватории Кек на конец 2019 года. Режимы приборов появляются в виде цветовых коробок со спектральным разрешением (разрешение мощности) и покрытием длины волны. Неплектроскопические (т.е. только визуализация) инструменты не показаны.

МОСОР

Mosfire ( многообъективный спектрометр для инфракрасного разведка ), Инструмент третьего поколения был доставлен в обсерваторию Кек 8 февраля 2012 года; Первый свет был получен на телескопе Kecks I 4 апреля 2012 года. Камера с широкополевым спектрографом с несколькими объектами для почти инфракрасного (от 0,97 до 2,41 мкм), ее специальной особенностью является его криогенная настраиваемая щель SLIT (CSU), которая является. Реконфигурируемый пультом дистанционного управления менее чем за шесть минут без какого -либо теплового велосипеда. Барсы движутся с каждой стороны, чтобы сформировать до 46 коротких прорези. Когда стержни удаляются, мосатор становится широкополевым изображением. Он был разработан командами из Калифорнийского университета, Лос -Анджелес ( UCLA ), Калифорнийского технологического института ( Caltech ) и Калифорнийского университета, Санта -Крус (UCSC). Его со-припишенными следователями являются Ян С. Маклин ( UCLA ) и Чарльз С. Стейдель (Caltech), а проект управлял руководителем программы WMKO Инструмента Шона Адкинса. Mosfire был частично профинансирован Программой инструментов Systempope System (TSIP), управляемой AURA и финансируемой Национальным научным фондом; и частным пожертвованием WMKO Гордоном и Бетти Мур.

Деймос

Глубокая экстрагалактическая визуализация многообъективная спектрограф способен собирать спектры с 130 галактик или более за одну экспозицию. В режиме «Mega Mask» Деймос может принимать спектры более 1200 объектов одновременно, используя специальный узкополосный фильтр.

Найма

Наибольший и наиболее механически сложный комплекс основных инструментов обсерватории Кек, спектрометр эшелля с высоким разрешением разбивает входящий свет в свои компонентные цвета, чтобы измерить точную интенсивность каждого из тысяч цветных каналов. Его спектральные возможности привели ко многим прорывным открытиям, таким как обнаружение планет за пределами нашей солнечной системы и прямые доказательства модели теории Большого взрыва . Точность радиальной скорости составляет до одного метра в секунду (1,0 м/с). Предел обнаружения прибора при 1 АС составляет 0,2   м _Дж .

KCWI

Cock Cosmic Web Imager - это интегральный полевой спектрограф, работающий на длине волн от 350 до 560 нм .

LRIS

с низким разрешением Спектрограф -это слабый световой инструмент, способный принимать спектры и изображения наиболее далеких известных объектов во вселенной. Инструмент оснащен красной рукой и синей рукой для изучения звездных популяций отдаленных галактик, активных галактических ядер , галактических кластеров и квазаров .

-Помидор

Длинный спектрометр длиной волны для телескопа Keck I IS и визуализация, спектрометр решетки, работающий в диапазоне длины волн 3-25 микрон. Как и NIRC, LWS был инструментом вперед-cass, и использовался для изучения кометовых, планетарных и экстрагалактических объектов. LWS теперь выходит на пенсию из научных наблюдений.

Нив

Близкая инфракрасная камера для телескопа Keck I настолько чувствительна, что может обнаружить эквивалент одного огня свечи на Луне . Эта чувствительность делает его идеальным для ультра глупых исследований галактической формирования и эволюции, поиска протогалактик и изображений квазарных сред. Он предоставил новаторские исследования галактического центра , а также используется для изучения протопланетарных дисков и областей звездного образования с высокой массой . NIRC был вышел на пенсию из научных наблюдений в 2010 году.

NIRC-2

Вблизи инфракрасной камеры второго поколения работает с системой адаптивной оптики Keck для получения наземных изображений с высоким разрешением и спектроскопии в диапазоне 1–5 микрометров (мкМ). Типичные программы включают в себя картирование функций поверхности на солнечных системах , поиск планет вокруг других звезд и анализ морфологии удаленных галактик.

Нерешительный

Спектрометр Echellete, ближний инфракрасный, представляет собой спектрограф, который обеспечивает одновременное охват длин волн от 0,94 до 2,45 микрон .

NIRSPEC

Близко инфракрасный спектрометр Исследования очень высоких радио галактик красного смещения , движения и типы звезд, расположенных вблизи галактического центра , природа коричневых карликов , ядерные области пыльных галактик звездочек, активные галактические ядра, межстеллярную химию, звездных физики наука.

Осирис

Спектрограф инфракрасной визуализации инфракрасной визуализации OH представляет собой спектрограф, почти инфракрасный для использования с адаптивной оптической системой Keck I. Osiris принимает спектры в небольшом поле зрения, чтобы предоставить серию изображений на разных длин волн. Инструмент позволяет астрономам игнорировать длины волн, при которых атмосфера Земли ярко светит от выбросов молекул OH ( гидроксила ), что позволяет обнаружить объекты в 10 раз более слабые, чем ранее доступные. Первоначально установлен на Keck II, в январе 2012 года Osiris был перенесен в телескоп Keck I.

Кек интерферометр

Интерферометр позволил объединить свет из обоих телескопов Keck в базовый базовый интерферометр 85-метровой (279 футов), ближний инфракрасный, оптический интерферометр . Этот длинный базовый уровень дал интерферометру эффективное угловое разрешение 5 миллиардов -секунд (MAS) при 2,2 мкм и 24 MAS при 10 мкм. Несколько внутренних инструментов позволили интерферометру работать в различных режимах, работающих в H, K и L-диапазоне, близком к инфракрасному разряду, а также в обнуляющей интерферометрии . По состоянию на середину 2012 года интерферометр Кек был прекращен из-за отсутствия финансирования.

Обе телескопы обсерватории Кек оснащены Laser Guide Star адаптивной оптикой , которая компенсирует размытие от атмосферной турбулентности . Оборудование является первой работой AO System на большом телескопе и постоянно модернизировано, чтобы расширить свои возможности.

Слева : саммит Мауна Кеа считается одним из самых важных в мире астрономических мест просмотра. Телескопы Twin Keck являются одними из крупнейших оптических/близких инфракрасных инструментов, которые в настоящее время используются во всем мире.
Середина : ночное небо и обсерватория Кек для адаптивной оптики. Справа : обсерватория Wm Keck на закате

Смотрите также

Сравнение размеров первичных зеркал

• Чрезвычайно большой телескоп
• Обсерватория Близнецов
• Список астрономических интерферометров на видимых и инфракрасных длинах волн
• Список крупнейших оптических отражающих телескопов
• Список крупнейших оптических телескопов исторически
• Обсерватории Мауна Кеа
• Навигаторская программа
• Subaru Телескоп
• Очень большой телескоп

Внешние ссылки

• Обсерватория Wm Keck (официальный сайт)
• Обсерватории Mauna Kea (официальный сайт)
• Архив обсерватории Кек (KOA)
• Лаборатория Lawrence Berkeley, революция в дизайне телескопов, архивировав 22 декабря 2017 года на машине Wayback
• Фотографии телескопов Кек и других обсерваторий Мауна Кеа из «Нежного дождя звездного света: история астрономии на Мауна Кеа» Майкла Дж. Уэста. ISBN   0-931548-99-3 .