Большой миллиметровый телескоп
 | |
| Альтернативные названия | ЛМТ |
|---|---|
| Часть | Телескоп горизонта событий  |
| Местоположение(а) | Черная Сьерра |
| Координаты | 18 ° 59'09 "N 97 ° 18'53" W / 18,985833333333 ° N 97,314722222222 ° W |
| Организация | Национальный институт астрофизики, оптики и электроники Массачусетский университет в Амхерсте |
| Высота | 4640 м (15 220 футов) |
| Построен | 2001–2010 |
| Первый свет | 17 июня 2011 г. |
| Стиль телескопа | Телескоп-отражатель Кассегрена радиотелескоп |
| Диаметр | 50 м (164 фута 1 дюйм) |
| Вторичный диаметр | 2,5 м (8 футов 2 дюйма) |
| Зона сбора | 1960 м 2 (21 100 кв. футов) |
| Фокусное расстояние | 525 м (1722 футов 5 дюймов) |
| Монтаж | альтазимутальная монтировка |
| Веб-сайт | www |
  Расположение Большого миллиметрового телескопа | |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
Большой миллиметровый телескоп ( LMT ) ( испанский : Gran Telescopio Milimétrico или GTM ), официальное название Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано ( исп .: Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano ), является крупнейшим в мире одноапертурным телескопом в своем частотном диапазоне, созданным для наблюдение радиоволн в длинах волн примерно от 0,85 до 4 мм. Он имеет активную поверхность диаметром 50 метров (160 футов) и площадь сбора 1960 квадратных метров (21 100 квадратных футов). [1]
Телескоп расположен на высоте 4850 метров (15910 футов) на вершине Сьерра-Негра , пятой по высоте вершины Мексики и потухшего вулкана- спутника самой высокой горы Мексики Пико-де-Орисаба , на территории национального парка Пико-де-Орисаба в штате. из Пуэблы . Это двунациональный мексиканский (70%) и американский (30%) совместный проект Национального института астрофизики, оптики и электроники (INAOE) и Массачусетского университета в Амхерсте .
Наблюдения в миллиметровом диапазоне с использованием LMT дают астрономам возможность увидеть области, которые скрыты пылью в межзвездной среде , тем самым расширяя наши знания о звездообразовании . Телескоп также особенно подходит для наблюдения планетезималей и планет Солнечной системы, а также внесолнечных протопланетных дисков , которые относительно холодны и излучают большую часть своего излучения в миллиметровом диапазоне. [2]
Миссия LMT состоит в том, чтобы: 1) проводить новаторские исследования, 2) обучать будущие поколения ученых и инженеров и 3) разрабатывать новые технологии на благо общества. [3] LMT в основном изучает термически холодные объекты, большинство из которых связано с большими количествами космической пыли и/или молекулярного газа. Среди объектов интереса — кометы , планеты , протопланетные диски , развитые звезды, области звездообразования и галактики , молекулярные облака , активные ядра галактик (АЯГ), галактики с большим красным смещением, скопления галактик и космический микроволновый фон . [4]
LMT имеет изогнутую оптическую систему Кассегрена с отражающей первичной поверхностью (M1) диаметром 50 м, образованной 180 сегментами, распределенными в пяти концентрических кольцах. Число сегментов в кольцах, от центра блюда наружу, составляет: 12, 24 и 48 в трех крайних кольцах. Каждый сегмент соединен с конструкцией телескопа через четыре привода , что позволяет создать активную отражающую первичную поверхность . Кроме того, каждый сегмент образован восемью прецизионными полученными электроформованием никелевыми субпанелями, . Отражающая вторичная поверхность (M2) имеет диаметр 2,6 м, также состоит из девяти никелевых субпанелей, полученных электроформованием, и прикреплена к телескопу с помощью активного гексапода , который обеспечивает точную фокусировку, боковые смещения и наклоны. Шестипода крепится к телескопу посредством металлического тетрапода. Наконец, отражающая третичная поверхность (М3) почти плоская, эллиптическая с большой осью 1,6 м и доставляет световой луч к приемникам. [5]
История
[ редактировать ]INAOE и Массачусетский университет в Амхерсте подписали соглашение о разработке проекта Большого миллиметрового телескопа 17 ноября 1994 года, но строительство телескопа началось только в 1998 году. [6] [7] Первые наблюдения были проведены в июне 2011 г. на длинах волн 1,1 и 3 мм с использованием камеры AzTEC и поискового приемника Redshift (RSR) соответственно. [8] В мае 2013 года начался этап ранней науки, в ходе которого было опубликовано более десятка научных статей. Официальное название LMT было изменено на «Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано» 22 октября 2012 года в честь инициатора проекта Альфонсо Серрано Переса-Гроваса .
Инструментарий
[ редактировать ]Комплект приборов LMT состоит из гетеродинных приемников и широкополосных камер континуума, некоторые из них все еще находятся в стадии разработки:
Широкополосный континуум
[ редактировать ]TolTEC — это трехдиапазонный визуализирующий поляриметр, который завершил лабораторные испытания и был установлен на LMT в декабре 2021 года, а затем прошел ввод в эксплуатацию в несколько этапов до 2023 года. [11] TolTEC может отображать небо в трех (1,1, 1,4 и 2,1 мм) диапазонах одновременно, используя 7000 поляризационно-чувствительных детекторов кинетической индуктивности (KID). Каждое наблюдение TolTEC дает девять независимых изображений - измерение общей интенсивности (I) и двух параметров Стокса (Q и U) во всех трех диапазонах. Из-за почти повсеместного присутствия пыли в нашей Вселенной, научный охват ТолТЭК включает космологию, физику скоплений, эволюцию галактик и звездообразование на протяжении всей истории Вселенной, связь между процессом звездообразования и молекулярными облаками, небольшие тела Солнечной системы и многое другое. Прибор предназначен для быстрого картографирования неба, а скорость картографирования в восемь раз выше, чем у списанного инструмента AzTEC. [12] Проект TolTEC финансируется Национальным научным фондом (NSF) .
Гетеродинные приемники
[ редактировать ]SEQUOIA работает в диапазоне 85–116 ГГц, используя криогенную матрицу из 32 пикселей в фокальной плоскости, расположенную в виде матриц с двойной поляризацией 4 × 4, питаемых квадратными рупорами, разделенными 2 fλ. Массивы охлаждаются до 18K и используют малошумящие на монолитных микроволновых интегральных схемах (MMIC) предусилители на основе фосфида индия (InP) , разработанные в Университете Массачусетса и обеспечивающие характерный шум приемника 55K в диапазоне 85–107 ГГц, увеличивающийся до 90K в диапазоне 116 ГГц.
Новый приемник на основе MMIC, предназначенный для максимизации мгновенной полосы пропускания приемника и охвата атмосферного окна 90 ГГц от 75 до 110 ГГц за одну настройку. Приемник имеет четыре пикселя, расположенных в двухлучевой конфигурации с двойной поляризацией. Ортогональные поляризации комбинируются в ортомодовых преобразователях на основе волноводов. Переключение лучей на частоте 1 кГц на небе достигается с помощью переключателя поляризации с быстрым вращением Фарадея и проволочной сетки для обмена отраженными и переданными лучами на каждый приемник. Этот сверхширокополосный приемник обычно достигает шумовой температуры < 50K в диапазоне от 75 до 110 ГГц. Приемник поиска красного смещения обладает исключительной стабильностью базовой линии, поскольку в нем нет механических движущихся частей, поэтому он хорошо подходит для обнаружения смещенных в красную сторону переходов лестницы CO от звездообразующих галактик на космологических расстояниях. В качестве спектрометра используется инновационная широкополосная аналоговая система автокоррелятора, охватывающая всю полосу частот 38 ГГц с разрешением 31 МГц (100 км/с при 90 ГГц).
Выведен из эксплуатации
[ редактировать ]Миллиметровая камера AzTEC была разработана для работы с фокусным расстоянием 1,1 мм. Он образован матрицей болометров с микросетками из нитрида кремния 144, расположенными в компактном шестиугольном корпусе и питаемыми решеткой рупоров, разделенных расстоянием 1,4 fλ. Детекторы охлаждаются до ~250 мК внутри 3He- криостата замкнутого цикла , достигая чувствительности ~3 мЯн Гц-1/2 пикселя. Поле зрения AzTEC на LMT составляет 2,4 квадрата угловых минут и позволяет получать полностью отобранные изображения через телескоп или отражающие вторичные движения поверхности.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ "Общая информация" . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Большой миллиметровый телескоп Мексики открыт для бизнеса» . Наука | АААС . 8 мая 2013 года . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Книга ЛМТ» . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Наука с ЛМТ» . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Описание телескопа» . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ Мир, Сюзанна. «Большой миллиметровый телескоп наблюдает за Вселенной из Пуэблы» . Мексика Наука и технологии (на европейском испанском языке) . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Инновационный набор для большого миллиметрового телескопа Массачусетского университета в Амхерсте, Мексика» . Управление новостей и связей со СМИ | Массачусетский университет в Амхерсте . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Астрономы Массачусетского университета в Амхерсте в сотрудничестве с Мексиканским институтом получили первые данные о свете от нового гигантского телескопа» . Управление новостей и связей со СМИ | Массачусетский университет в Амхерсте . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Камера ТолТЭК» . toltec.astro.umass.edu . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Массачусетский университет в Амхерсте возглавляет международный проект астрономической камеры» . Управление новостей и связей со СМИ | Массачусетский университет в Амхерсте . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано» . Проверено 26 сентября 2023 г.
- ^ «Камера ТолТЭК» . toltec.astro.umass.edu . Проверено 26 сентября 2023 г.
- ^ «СЕКВОЙЯ» . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Хьюз, Дэвид Х.; Шлёрб, Ф. Питер; Аретчага, Ициар ; Кастильо-Домингес, Эдгар; Чавес Дагостино, Мигель; Колин, Эдгар; Эриксон, Нил; Ферруска Родригес, Даниэль; Гейл, Дэвид М.; Гомес-Руис, Артуро; Эрнандес Реболлар, Хосе Луис (1 декабря 2020 г.). Маршалл, Хизер К.; Спиромилио, Джейсон; Усуда, Томонори (ред.). «Большой миллиметровый телескоп (LMT) Альфонсо Серрано: современное состояние и характеристики телескопа» . Серия конференций Общества инженеров фотооптического приборостроения (Spie) . 1445 : 1144522. Бибкод : 2020SPIE11445E..22H . дои : 10.1117/12.2561893 . ISBN 9781510636774 . S2CID 230579334 .
- ^ «КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ» . daisy.astro.umass.edu . Архивировано из оригинала 23 мая 2017 года . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «Поисковый приемник красного смещения (RSR)» . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «УМасс Астрономия – АзТЭК» . daisy.astro.umass.edu . Архивировано из оригинала 11 сентября 2016 года . Проверено 12 июня 2017 г.
- ^ «АзТЭК» . LMT — Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано . Проверено 12 июня 2017 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
