Teleskop na podczerwień NASA

Teleskop na podczerwień NASA
Lokalizacja(e)	Hrabstwo Hawaje , Hawaje
Współrzędne	Współrzędne :
Kod obserwatorium	T13
Styl teleskopowy	Teleskop na podczerwień zwierciadlany Cassegraina ;
Średnica	126 cali (3,2 m)
Strona internetowa	irtfweb .ifa .hawaii .edu
	Lokalizacja NASA Infrared Telescope Facility
	Powiązane media na Commons
	[ edytuj na Wikidanych ]

NASA Infrared Telescope Facility ( NASA IRTF ) to 3-metrowy (9,8 stopy) teleskop zoptymalizowany do użytku w astronomii w podczerwieni , znajdujący się w Obserwatorium Mauna Kea na Hawajach . Została zbudowana po raz pierwszy w celu wspierania Voyager , a obecnie jest krajowym ośrodkiem astronomii w podczerwieni, zapewniającym stałe wsparcie dla planetarnego, słonecznego sąsiedztwa i zastosowań w przestrzeni kosmicznej. IRTF jest obsługiwany przez University of Hawaii na podstawie umowy o współpracy z NASA. Zgodnie z zasadami alokacji czasu IRTF, co najmniej 50% czasu obserwacji jest poświęcone naukom planetarnym .

Teleskop

Obraz termiczny Jowisza uzyskany przez NASA Infrared Telescope Facility w 2007 roku

Możliwości spektroskopowe zestawu instrumentów IRTF pod względem pokrycia długości fali i rozdzielczości widmowej, stan na koniec 2019 r. Możliwości obrazowania nie zostały pokazane.

Ten widok z teleskopu w zakresie fal ciepła i światła obserwowany przez IRTF pokazuje, gdzie kometa uderzyła w planetę Jowisz. Takie zderzenia są przedmiotem badań, ponieważ naukowcy z NASA próbują określić niebezpieczeństwo takich zderzeń z Ziemią

Kolizje asteroid z Ziemią zwizualizowane przez kosmicznego artystę Dona Davisa

IRTF jest klasycznym teleskopem Cassegraina o średnicy 3,0 m (118" apertura efektywna). Ognisko Cassegraina ma współczynnik f/38, a współczynnik f/zwierciadła głównego wynosi 2,5. Kilka aspektów konstrukcji IRTF jest zoptymalizowanych pod kątem obserwacji w podczerwieni. zwierciadło wtórne jest niewymiarowe, aby instrument nie widział emisji cieplnej ze struktury teleskopu wokół zwierciadła głównego. Samo zwierciadło główne ma średnicę 126 cali, ale używany jest tylko środek 118 cali. Małe lustro w środku wtórnego zwierciadła lustro uniemożliwia instrumentowi zobaczenie własnej emisji termicznej. Współczynnik f/ jest długi, aby mieć małe lustro wtórne, ponownie w celu zminimalizowania emisji termicznej teleskopu. Powłoki lustrzane są tak dobrane, aby miały minimalną emisję cieplną. Emisyjność teleskopu jest zwykle poniżej 4% Zwierciadło wtórne jest zamontowane na mechanizmie tnącym, aby szybko przełączać cel teleskopu z celu na niebo z częstotliwością do 4 Hz.

IRTF jest montowany na dużym montażu paralaktycznym z jarzmem angielskim. Montaż jest bardzo sztywny, co zmniejsza ugięcie i pozwala na dokładne wycelowanie teleskopu. Ponieważ teleskop znajduje się na montażu paralaktycznym, teleskop może obserwować cele w zenicie bez obawy o rotację pola. Mocowanie jarzma zapobiega skierowaniu teleskopu na północ od deklinacji +69 stopni. Ponieważ teleskop był przeznaczony przede wszystkim do nauk planetarnych, ograniczenie to uznano za dopuszczalne. Ponieważ teleskop znajduje się na ciężkim montażu, jest stosunkowo odporny na wibracje i wstrząsy wiatru.

Oprzyrządowanie

IRTF obsługuje cztery instrumenty: SpeX, NSFCam2, iSHELL i MIRSI. IRTF gości również szereg instrumentów wizytujących.

SpeX

SpeX to spektrograf średniej rozdzielczości 0,8-5,4 µm zbudowany w Institute for Astronomy (IfA) dla NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) na Mauna Kea. Głównym naukowym motorem napędowym SpeX było zapewnienie maksymalnego jednoczesnego pokrycia długości fali przy spektralnej zdolności rozdzielczej, która jest dobrze dopasowana do wielu cech planetarnych, gwiazdowych i galaktycznych, oraz przy zdolności rozdzielczej, która odpowiednio oddziela linie emisyjne nieba i rozprasza kontinuum nieba. To wymaganie zaowocowało instrumentem, który zapewnia rozdzielczości widmowe R ~ 1000-2000 w zakresie 0,8-2,4 µm, 2,0-4,1 µm i 2,3-5,5 µm, przy użyciu rozpraszaczy krzyżowych pryzmatów (szczeliny o długości 15 sekund łuku). Dostępne są również tryby pojedynczej długiej szczeliny (60 sekund kątowych). Tryb pryzmatu o wysokiej przepustowości jest dostępny dla spektroskopii 0,8-2,5 µm przy R~100 dla obiektów półprzewodnikowych i SED. W spektrografie zastosowano macierz Raytheon Aladdin 3 1024x1024 InSb. SpeX zawiera również podgląd/przewodnik szczelinowy na podczerwień, obejmujący pole widzenia 60x60arcsec przy 0,12arcsec/piksel. Macierz Raytheon Aladdin 2 512x512 InSb w podglądzie szczelinowym na podczerwień. Przeglądarka szczelinowa w podczerwieni może być również używana do obrazowania lub fotometrii. SpeX jest używany w szerokiej gamie programów badań planetarnych i astrofizycznych i jest najbardziej pożądanym instrumentem na IRTF. SpeX zostanie zdjęty z teleskopu na około 6 miesięcy, aby zmodernizować swoje układy, począwszy od sierpnia 2012 roku.

iSHELL

Echelle o wysokiej rozdzielczości 1 - 5,3 µm z rozproszeniem krzyżowym, który wykorzystuje matrycę detektorów podczerwieni 2048x2048 Hawaii-2RG. Zastąpił CSHELL; dzięki zastosowaniu większej matrycy i rozpraszacza krzyżowego, iShell ma znacznie większe pokrycie długości fali na ustawienie niż CSHELL. iShell wykorzystuje silikonową siatkę zanurzeniową, aby osiągnąć wysoką dyspersję przy stosunkowo małej siatce, co z kolei pozwala optyce i całemu instrumentowi na znacznie mniejsze rozmiary niż w przypadku konwencjonalnej siatki. Tak więc pomimo znacznie wyższej rozdzielczości widmowej niż SpeX, iShell będzie nieco mniejszy. Będą dwie siatki zanurzeniowe, jedna zoptymalizowana dla pasma K i jedna zoptymalizowana dla pasma L. Ze względu na silikonową siatkę, iShell nie będzie wrażliwy na światło krótsze niż 1 µm. Każdy piksel ma 0,125 cala na niebie, a dyspersja spektroskopowa wynosi 75 000 przy zastosowaniu szczeliny 0,375 cala. Dostępnych jest pięć szczelin od 0,375" do 4,0". iSHELL ma również tryb obrazowania w podczerwieni i kamerę prowadzącą w podczerwieni, która obejmuje pole o średnicy 42 cali. Od 2019 r. iSHELL był drugim najczęściej używanym instrumentem na IRTF (po SpeX).

MIRSI

MIRSI to kamera termowizyjna na podczerwień od 2,2 do 25 µm z możliwością spektrografii grism . MIRSI został zbudowany przez Boston University i obecnie ma siedzibę w IRTF. Jest to jedyny instrument w obiekcie, który jest chłodzony ciekłym helem i jedyny instrument, który wykorzystuje tryb przecinania lustra wtórnego. MIRSI ma wybór filtrów szerokopasmowych i wąskopasmowych, a także CVF.

MORIS

MORIS (MIT Optical Rapid Imaging System) to szybka kamera na fale widzialne do użytku w IRTF przy użyciu CCD powielającego elektrony. MORIS jest montowany na bocznym oknie SpeX i jest zasilany wewnętrznym zimnym dichroicznym w SpeX. Projekt oparty jest na POETS (Portable Occultation, Eclipse i Transit Systems), które zostały opracowane we współpracy między MIT i Williams College. MORIS jest dostępny do otwartego użytku w IRTF, a jego interfejs użytkownika został przekonwertowany na standardowy interfejs IRTF. Oprócz fotometrii światła widzialnego, MORIS jest również używany jako przewodnik światła widzialnego dla SpeX, umożliwiając naprowadzanie na cele tak słabe, jak V=20. Oprogramowanie guiding zawiera korekcję dyspersji atmosferycznej, aby przesunąć pole światłowodu widzialnego, aby utrzymać obraz IR na szczelinie SpeX.

Zwiedzanie instrumentów

W IRTF znajduje się również wiele instrumentów dla gości, zwykle termiczne spektrografy w podczerwieni. Ostatnio obejmowały one TEXES, EXES, BASS i HIPWAC. I inni.

Instrumenty przyszłości

Pracownicy IRTF opracowują obecnie SPECTRE, zintegrowaną jednostkę pola o ograniczonym widzeniu optycznym i podczerwonym.

Dawne instrumenty

CSHELL przeszedł na emeryturę, gdy iSHELL rozpoczął działalność w IRTF. CSHELL był jednorzędowym Echelle o wysokiej rozdzielczości 1 - 5,5 µm , który wykorzystuje matrycę detektorów InSb o wymiarach 256 x 256 pikseli. Każdy piksel miał 0,2 cala na niebie, a dyspersja spektroskopowa wynosi 100 000 na piksel. Szczeliny od 0,5 cala do 4,0 cala zapewniały rozdzielczość widmową do 30 000. CSHELL miał również tryb obrazowania w podczerwieni do pozyskiwania źródła, który obejmuje 30 "x 30" pole widzenia Wewnętrzna matryca CCD z FOV 1' pozwala na guiding.

NSFCAM2 była kamerą 1-5 µm, zbudowaną w Institute for Astronomy (IfA) dla NASA Infrared Telescope Facility (IRTF). Kamera wykorzystywała układ detektorów 2048x2048 Hawaii 2RG. Skala obrazu wynosiła 0,04 sekundy kątowej/piksel, a pole widzenia 82x82 sekund kątowych. Zawierał dwa koła filtrowe. Pierwszym z nich było 28-pozycyjne koło zawierające filtry szerokopasmowe i wąskopasmowe oraz polaryzator z siatki drucianej. Drugi zawierał 1,5-5 µm CVF i grisms. do spektroskopii o niskiej rozdzielczości. Trzecie koło, znajdujące się na płaszczyźnie ogniskowej teleskopu F/38 wewnątrz aparatu, zawierało szczeliny grism i soczewki polowe. Koło zewnętrzne zawierające płytkę falową może być użyte z polaryzatorem w kole CVF do polarymetrii. NSFCam2 został zdjęty z teleskopu jesienią 2012 roku, aby uaktualnić jego układ do wyższej jakości układu Hawaje 2RG klasy inżynierskiej z nowym kontrolerem układu. Od 2019 roku NSFCam2 nie jest już dostępny do użytku w IRTF.

Zdalne obserwacje

Większość użytkowników IRTF preferuje zdalne korzystanie z IRTF. Obserwatorzy mogą korzystać z IRTF z dowolnego miejsca na świecie z szybkim łączem internetowym, takiego jak biuro lub dom. Obserwator steruje instrumentem za pośrednictwem sesji VNC, tak jak na szczycie, i komunikuje się z operatorem teleskopu przez telefon, firmę Polycom lub Skype. Obserwator dzwoni i loguje się w celu przydziału czasu. Zdalne obserwacje mają kilka zalet. Zdalne obserwacje oszczędzają obserwatorowi czasu i kosztów podróży z macierzystej instytucji na Hawaje. W przeszłości, kiedy obserwatorzy podróżowali do teleskopu, teleskop był zaplanowany na pełne noce. Dzięki zdalnym obserwacjom obserwatorzy muszą tylko złożyć wniosek o ilość czasu, której potrzebują, kiedy tego potrzebują, zamiast prosić o całe noce. Ponieważ obserwatorzy nie podróżują na Hawaje, mogą również poprosić o częstsze korzystanie z teleskopu. Umożliwiło to IRTF wspieranie wielu programów, w których konieczne są częste obserwacje celów, takich jak cotygodniowe monitorowanie obiektów Układu Słonecznego. Zdalne obserwacje umożliwiły również IRTF wspieranie programów celu szansy (ToO). Są to programy o wysokiej wartości naukowej, w przypadku których nie można przewidzieć czasu obserwacji w momencie planowania teleskopu. Przykładami są supernowe, które eksplodują nieoczekiwanie lub asteroidy bliskie Ziemi, które można odkryć na krótko przed ich najbliższym zbliżeniem się do Ziemi. Chociaż obserwatorzy są zwykle oddaleni, operator teleskopu jest na szczycie, aby zapewnić bezpieczeństwo obiektu, asystować obserwatorowi i rozwiązywać problemy, które mogą pojawić się w nocy.

obserwacje

NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) również obserwowała kometę P/2016 BA14 , która w 2016 roku znalazła się w odległości około 9 księżycowych odległości od Ziemi.

Porównanie do współczesnych

NASA IRTF został zbudowany w tym samym czasie co Teleskop Podczerwieni Zjednoczonego Królestwa ; John Jefferies z Instytutu Astronomii, który zbudował pierwszy teleskop na tym obszarze, powiedział: , Dlaczego dwa? Dlaczego nie zbudujesz jednego i nie podzielisz się nim?".

Dedykowane teleskopy na podczerwień wymagają wysokiej i suchej lokalizacji, specjalnego oprzyrządowania oraz podobnych wysokiej jakości luster i optyki, jak do obserwacji w zakresie widzialnym. Inne duże optyczne teleskopy na podczerwień i bliską podczerwień około 1980 roku:

Teleskopy na podczerwień (IRT)
#	Imię i nazwisko / Obserwatorium	Otwór	Widmo	Wysokość	Pierwsze światło
1	Wspólne Centrum Astronomiczne Teleskopu Podczerwonego w Wielkiej Brytanii	380 cm (150 cali)	Podczerwień	4205 m (13796 stóp)	1979
2	Teleskop ESO 3,6 m ESO La Silla Obs.	357 cm (141 cali)	Widoczna podczerwień	2400 m (7874 stóp)	1977
3	NASA Infrared Telescope Facility Obserwatorium Mauna Kea	300 cm (118 cali)	Podczerwień	4205 m (13796 stóp)	1979

Były dwa inne mniejsze teleskopy bliskiej podczerwieni: 150 cm (59 cali) Gornergrat Infrared Telescope w Alpach Szwajcarskich i 160 cm (63 cale) teleskop w Mont Mégantic Observatory w Kanadzie.

Lokalizacja

IRTF NASA znajduje się po prawej stronie

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Strona główna NASA Infrared Telescope Facility