Инфракрасный телескоп НАСА
 | Эта статья в значительной степени или полностью опирается на один источник . ( октябрь 2015 г. ) |
 | Эта статья , возможно, содержит оригинальные исследования . ( Октябрь 2015 г. ) |
 | |
| Местоположение(а) | Округ Гавайи , Гавайи |
|---|---|
| Координаты | 19 ° 49'35 "с.ш. 155 ° 28'23" з.д. / 19,8263 ° с.ш. 155,473 ° з.д. |
| Код обсерватории | Т13  |
| Стиль телескопа | астрономическая обсерватория Рефлектор Кассегрена инфракрасный телескоп |
| Диаметр | 126 дюймов (3,2 м) |
| Веб-сайт | иртфвеб |
  Расположение инфракрасного телескопа НАСА | |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
( Инфракрасный телескоп НАСА NASA IRTF ) — это 3-метровый (9,8 футов) телескоп, оптимизированный для использования в инфракрасной астрономии и расположенный в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях . Впервые он был построен для поддержки миссий «Вояджер» , а теперь является национальным центром США по инфракрасной астрономии, обеспечивающим постоянную поддержку планетарных, солнечных и дальних космических исследований. IRTF управляется Гавайским университетом в соответствии с соглашением о сотрудничестве с НАСА. Согласно правилам распределения времени IRTF, не менее 50% времени наблюдений посвящено планетарной науке . [1]
Телескоп
[ редактировать ]
IRTF представляет собой классический телескоп Кассегрена с диаметром 3,0 м (эффективная апертура 118 дюймов). Диафрагменное отношение фокуса Кассегрена составляет f/38, а светосила главного зеркала составляет 2,5. Некоторые аспекты конструкции IRTF оптимизированы для ИК-наблюдений. Вторичное зеркало имеет заниженный размер, чтобы прибор не мог видеть тепловое излучение конструкции телескопа вокруг главного зеркала. Само главное зеркало имеет диаметр 126 дюймов, но используется только центральное зеркало диаметром 118 дюймов. Небольшое зеркало в центре вторичного зеркала. Зеркало не позволяет прибору видеть собственное тепловое излучение. Отношение f / большое, чтобы иметь небольшое вторичное зеркало, опять же, чтобы минимизировать тепловое излучение телескопа. Покрытия зеркал выбираются так, чтобы иметь минимальное тепловое излучение. ниже 4%. Вторичное зеркало установлено на измельчающем механизме, позволяющем быстро переключать наведение телескопа с цели на небо с частотой до 4 Гц.
IRTF установлен на большой экваториальной монтировке с английским ярмом. Крепление очень жесткое, что уменьшает изгиб и позволяет точно наводить телескоп. Поскольку телескоп находится на экваториальной монтировке, он может наблюдать цели через зенит, не беспокоясь о вращении поля зрения. Крепление хомута предотвращает направление телескопа севернее склонения +69 градусов. Поскольку телескоп в первую очередь предназначался для планетологии, это ограничение посчитали приемлемым. Поскольку телескоп установлен на тяжелом креплении, он относительно невосприимчив к вибрации и тряске ветра.
Инструментарий
[ редактировать ]В IRTF размещены четыре инструмента: SpeX, NSFCam2, iSHELL и MIRSI. IRTF также принимает ряд выездных инструментов.
СпеКС
[ редактировать ]SpeX — это спектрограф среднего разрешения 0,8–5,4 мкм, созданный в Институте астрономии (IfA) для Центра инфракрасного телескопа НАСА (IRTF) на Мауна-Кеа. Основной научной целью SpeX было обеспечение максимального одновременного покрытия длин волн при спектральной разрешающей способности, которая хорошо соответствует многим планетарным, звездным и галактическим особенностям, а также при разрешающей способности, которая адекватно разделяет линии неба и рассеивает небесный континуум. Это требование привело к созданию прибора, который обеспечивает спектральное разрешение R ~ 1000–2000 в диапазонах 0,8–2,4 мкм, 2,0–4,1 мкм и 2,3–5,5 мкм с использованием призменных перекрестных диспергаторов (щели длиной 15 угловых секунд). Также доступны режимы одиночного порядка с длинной щелью (60 угловых секунд). Режим призмы с высокой пропускной способностью предусмотрен для спектроскопии 0,8–2,5 мкм при R ~ 100 для твердотельных элементов и SED. В спектрографе использована матрица InSb Raytheon Aladdin 3 1024x1024. SpeX также содержит инфракрасный щелевой наблюдатель/направитель, охватывающий поле зрения 60x60 угловых секунд при 0,12 угловых секунд на пиксель. Массив Raytheon Aladdin 2 512x512 InSb в инфракрасной щелевой камере. Инфракрасный щелевой просмотрщик также можно использовать для визуализации или фотометрии. SpeX используется для широкого спектра планетарных и астрофизических исследовательских программ и является наиболее востребованным инструментом на IRTF. SpeX будет отключен от телескопа примерно на 6 месяцев для обновления его массивов, начиная с августа 2012 года.
iSHELL
[ редактировать ]-спектрограф с перекрестной дисперсией и высоким разрешением 1–5,3 мкм iSHELL — это эшелле , в котором используется матрица инфракрасных детекторов Hawaii-2RG размером 2048x2048 пикселей. Он заменил CSHELL; за счет использования массива большего размера и перекрестного диспергатора iShell имеет гораздо больший охват длин волн на одну настройку, чем CSHELL. iShell использует иммерсионную кремниевую решетку для достижения высокой дисперсии при относительно небольшой решетке, что, в свою очередь, позволяет сделать оптику и весь инструмент намного меньше, чем если бы использовалась обычная решетка. Таким образом, несмотря на гораздо более высокое спектральное разрешение, чем у SpeX, iShell будет немного меньше. Будет две иммерсионные решетки: одна оптимизирована для диапазона K, а другая — для диапазона L. Благодаря кремниевой решетке iShell не будет чувствителен к свету короче 1 мкм. Каждый пиксель на небе имеет размер 0,125 дюйма, а спектроскопическая дисперсия составляет 75 000 при использовании щели 0,375 дюйма. Для использования доступны пять прорезей размером от 0,375 дюйма до 4,0 дюйма. iSHELL также имеет режим ИК-изображения и ИК-направляющую камеру, которая охватывает поле диаметром 42 дюйма. По состоянию на 2019 год iSHELL был вторым по интенсивности использования инструментом в IRTF (после SpeX).
ТЫ УМРЕШЬ
[ редактировать ]MIRSI — это тепловизионная инфракрасная камера с фокусным расстоянием от 2,2 до 25 мкм и возможностью гризм -спектрографии. MIRSI был создан Бостонским университетом и сейчас базируется в IRTF. Это единственный прибор установки, охлаждаемый жидким гелием, и единственный прибор, использующий режим прерывания вторичного зеркала. MIRSI имеет выбор широкополосных и узкополосных фильтров, а также CVF.
MORIS
[ редактировать ]MORIS (MIT Optical Rapid Imaging System) — высокоскоростная камера видимого диапазона волн для использования в IRTF с использованием ПЗС-матрицы с электронным умножением. MORIS устанавливается на боковом окне SpeX и питается от внутреннего холодного дихроичного источника SpeX. Конструкция основана на POETS (портативные системы затмения, затмения и транзита), которые были разработаны в сотрудничестве Массачусетского технологического института и колледжа Уильямс. MORIS доступен для открытого использования в IRTF, а его пользовательский интерфейс преобразован в стандартный интерфейс IRTF. Помимо фотометрии видимого света, MORIS также используется в качестве направляющего устройства видимого света для SpeX, позволяя наводить на цели настолько слабые, как V = 20. Программное обеспечение управления включает в себя коррекцию атмосферной дисперсии для перемещения короба световода видимого света, чтобы ИК-изображение оставалось на щели SpeX.
Посещение инструментов
[ редактировать ]IRTF также располагает рядом приборов для посетителей, обычно тепловых инфракрасных спектрографов. Недавно к ним присоединились TEXES, EXES, BASS и HIPWAC. И другие.
Будущие инструменты
[ редактировать ]Сотрудники IRTF в настоящее время разрабатывают SPECTRE, интегральный полевой блок с оптическим и инфракрасным диапазоном обзора.
Прошлые инструменты
[ редактировать ]CSHELL была уволена, когда iSHELL начала свою деятельность в IRTF. спектрограф одного порядка с высоким разрешением 1–5,5 мкм CSHELL представлял собой эшельный , в котором использовалась детекторная матрица InSb размером 256 x 256 пикселей. Каждый пиксель на небе составлял 0,2 дюйма, а спектроскопическая дисперсия составляла 100 000 на пиксель. Щели от 0,5 до 4,0 дюймов обеспечивали спектральное разрешение до 30 000. CSHELL также имел режим ИК-изображения для обнаружения источника, который охватывает область размером 30 x 30 дюймов. Внутренняя ПЗС-матрица с полем обзора 1 фут позволяет осуществлять наведение.
NSFCAM2 представляла собой камеру с фокусным расстоянием 1–5 мкм, созданную в Институте астрономии (IfA) для Центра инфракрасного телескопа НАСА (IRTF). В камере использовалась детекторная матрица Hawaii 2RG размером 2048x2048 пикселей. Масштаб изображения составлял 0,04 угловых секунды на пиксель, а поле зрения — 82x82 угловых секунды. Он содержал два фильтрующих колеса. Первым было 28-позиционное колесо, содержащее широкополосные и узкополосные фильтры, а также поляризатор с проволочной сеткой. Второй содержал CVF размером 1,5-5 мкм и гризмы. для спектроскопии низкого разрешения. Третье колесо, расположенное в фокальной плоскости телескопа F/38 внутри камеры, содержало щели гризмы и полевые линзы. Внешнее колесо, содержащее волновую пластинку, можно использовать с поляризатором в колесе CVF для поляриметрии. Осенью 2012 года NSFCam2 была снята с телескопа для модернизации его массива до массива Hawaii 2RG более высокого качества инженерного уровня с новым контроллером массива. С 2019 года NSFCam2 больше не доступен для использования в IRTF.
Дистанционное наблюдение
[ редактировать ]Большинство пользователей IRTF предпочитают использовать IRTF удаленно. Наблюдатели могут использовать IRTF из любого места, где есть высокоскоростное подключение к Интернету, например, из офиса или дома, в любой точке мира. Наблюдатель управляет инструментом через сеанс VNC, как и на вершине, и общается с оператором телескопа по телефону, Polycom или Skype. Наблюдатель звонит и входит в систему для распределения своего времени. Дистанционное наблюдение имеет ряд преимуществ. Дистанционное наблюдение экономит наблюдателю время и расходы на поездку из родного учреждения на Гавайи. Раньше, когда наблюдатели приезжали к телескопу, телескоп работал по расписанию полными ночами. При дистанционном наблюдении наблюдателям нужно подать заявку только на то количество времени, которое им нужно, и тогда, когда им это нужно, вместо того, чтобы просить целые ночи. Поскольку наблюдатели не едут на Гавайи, они также могут попросить чаще пользоваться телескопом. Это позволило IRTF поддерживать многие программы, в которых необходимы частые наблюдения за целями, например, еженедельный мониторинг объектов Солнечной системы. Дистанционное наблюдение также позволило IRTF поддерживать целевые программы (ToO). Это программы высокой научной ценности, в которых время наблюдения невозможно предсказать во время запланированного телескопа. Примеры включают сверхновые, которые неожиданно взрываются, или околоземные астероиды, которые могут быть обнаружены незадолго до их максимального сближения с Землей. Хотя наблюдатели обычно находятся удаленно, на вершине находится оператор телескопа, который обеспечивает безопасность объекта, помогает наблюдателю и устраняет проблемы, которые могут возникнуть в ночное время.
Наблюдения
[ редактировать ]Инфракрасный телескоп НАСА (IRTF) также проводил наблюдения за кометой P/2016 BA14 , которая в 2016 году подошла к Земле на расстояние примерно 9 лунных расстояний. [2]
Сравнение с современниками
[ редактировать ]НАСА IRTF было построено одновременно с инфракрасным телескопом Соединенного Королевства ; Джон Джеффрис из Института астрономии, который построил первый телескоп в этом районе, сказал, что «иногда это было источником смущения… когда в одном и том же месте одновременно находились двое из них. Возникает естественный вопрос». , Почему два? Почему бы тебе не построить один и не поделиться им?». [3]
Специализированные инфракрасные телескопы требуют высокого и сухого места, специального оборудования и таких же высококачественных зеркал и оптики, как и для наблюдений в видимом диапазоне длин волн. Другие большие оптические инфракрасные и ближние инфракрасные телескопы примерно 1980 года:
| # | Имя(а) / Обсерватория | Изображение | Диафрагма | Спектр | Высота | Первый Свет |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Инфракрасный телескоп Соединенного Королевства Объединенный астрономический центр |  | 380 см (150 дюймов) | Инфракрасный | 4205 м (13796 футов) | 1979 |
| 2 | Телескоп ESO 3,6 м ESO Председатель Obs. |  | 357 см (141 дюйм) | Видимый Инфракрасный | 2400 м (7874 футов) | 1977 |
| 3 | Инфракрасный телескоп НАСА Обсерватория Мауна-Кеа |  | 300 см (118 дюймов) | Инфракрасный | 4205 м (13796 футов) | 1979 |
Было еще два меньших телескопа ближнего инфракрасного диапазона: инфракрасный телескоп Горнерграт диаметром 150 см (59 дюймов) в Швейцарских Альпах и телескоп диаметром 160 см (63 дюйма) в обсерватории Мон-Мегантик в Канаде.
Расположение
[ редактировать ]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Домашняя страница IRTF
- ^ «Комета, сканированная радаром НАСА» . www.jpl.nasa.gov . Проверено 10 ноября 2018 г.
- ^ Джеффрис, Джон (29 июля 1977 г.). «Джон Джеффрис» (Устная история). Беседовал Спенсер Уирт. Американский институт физики . Проверено 26 января 2023 г.
