Stacja Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych Flagstaff
| Alternatywne nazwy | NOFS | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Organizacja | Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych | ||||||||||
| Kod obserwatorium |
689 
|
||||||||||
| Lokalizacja | Hrabstwo Coconino , niedaleko Flagstaff w Arizonie | ||||||||||
| Współrzędne | |||||||||||
| Wysokość | 2273 metry (7457 stóp) | ||||||||||
| Przyjęty | 1955 | ||||||||||
| Strona internetowa | Stacja Flagstaff Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych | ||||||||||
| Teleskopy | |||||||||||
| |||||||||||
  Lokalizacja stacji Flagstaff Observatory Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych | |||||||||||
 Powiązane media na Commons
| |||||||||||
United States Naval Observatory Flagstaff Station ( NOFS ), to obserwatorium astronomiczne w pobliżu Flagstaff, Arizona , USA. Jest to narodowy ośrodek obserwacji ciemnego nieba w ramach Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (USNO). NOFS i USNO łączą się jako menedżer Niebiańskich Ram Odniesienia dla Sekretarza Obrony USA.
Informacje ogólne
Stacja Flagstaff to dowództwo, które zostało ustanowione przez USNO (z powodu stulecia ostatecznie nie do utrzymania wtargnięcia światła w Waszyngtonie) w miejscu pięć mil (8,0 km) na zachód od Flagstaff w Arizonie w 1955 roku i ma stanowiska głównie dla naukowców operacyjnych ( astronomowie i astrofizycy ), inżynierowie optycy i mechanicy oraz personel pomocniczy.
Nauka NOFS wspiera do pewnego stopnia każdy aspekt astronomii pozycyjnej, zapewniając wsparcie krajowe i nie tylko. Praca w NOFS obejmuje całą gamę astrometrii i astrofizyki w celu ułatwienia tworzenia dokładnych/precyzyjnych katalogów astronomicznych . Ponadto, ze względu na niebiańską dynamikę (i efekty relatywistyczne) ogromnej liczby takich poruszających się obiektów podczas ich własnych wędrówek w przestrzeni, przestrzeń czasowa potrzebna do ustalenia każdego zestawu niebiańskich lokalizacji i ruchów dla katalogu obejmującego być może miliard gwiazd, może być dość długi. Wielokrotne obserwacje każdego obiektu mogą same zająć tygodnie, miesiące lub lata. To, pomnożone przez dużą liczbę skatalogowanych obiektów, które należy następnie zredukować do użytku i które należy przeanalizować po obserwacji w celu bardzo starannego statystycznego zrozumienia wszystkich błędów w katalogu, zmusza do rygorystycznego tworzenia najbardziej precyzyjnych i słabych katalogów astrometrycznych do podjęcia wiele lat, czasem dziesięcioleci, aby zakończyć.
Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, Flagstaff Station, obchodziło 50. rocznicę przeniesienia się tam z Waszyngtonu pod koniec 2005 r. Dr John Hall, dyrektor Oddziału Równikowego Obserwatorium Marynarki Wojennej od 1947 r., Założył NOFS. Dr Art Hoag został jego pierwszym dyrektorem w 1955 (do 1965); obaj mieli później zostać również dyrektorami pobliskiego Obserwatorium Lowella. NOFS miał 6 dyrektorów od 1955 roku; jej obecnym i siódmym pełniącym obowiązki dyrektorem jest dr Scott Dahm.
NOFS pozostaje aktywna we wspieraniu regionalnego ciemnego nieba, zarówno w celu wspierania swojej narodowej misji ochrony, jak i promowania i ochrony narodowego dziedzictwa zasobów dla przyszłych pokoleń ludzi.
Opis strony
NOFS sąsiaduje z San Francisco Peaks w Północnej Arizonie, na alpejskim płaskowyżu Kolorado i geograficznie powyżej Mogollon Rim . Flagstaff i hrabstwo Coconino minimalizują zanieczyszczenie światłem w północnej Arizonie poprzez przepisy dotyczące progresywnego kodu , który reguluje lokalne oświetlenie .
Rzeczywiście, pomimo półwiecznej historii, NOFS ma bogate dziedzictwo, które wywodzi się z macierzystej organizacji, USNO , najstarszej instytucji naukowej w USA. Godne uwagi wydarzenia obejmowały wsparcie dla programu Apollo Astronaut, którego gospodarzem jest pobliski USGS Astrogeology Research Centrum ; oraz odkrycie księżyca Plutona, Charona , w 1978 r. (omówione poniżej). Na wysokości około 7500 stóp (2300 m) NOFS jest domem dla wielu instrumentów astronomicznych (niektóre opisane również na światowej liście teleskopów optycznych ); w pobliżu znajduje się dodatkowe oprzyrządowanie Meza Andersona . NOFS (z macierzystym USNO) prowadzi również badania podstawowe na UKIRT Infrared na Hawajach.
Marynarka wojenna zapewnia zarządzanie obiektem, ziemią i powiązanymi działaniami w zakresie ochrony ciemnego nieba za pośrednictwem południowo-zachodniego regionu Marynarki Wojennej , za pośrednictwem Naval Air Facility El Centro .
Teleskop Kaj Strand
1,55-metrowy (61-calowy) Kaj Strand Telescope (lub Kaj Strand Astrometric Reflector, KSAR ) pozostaje największym teleskopem używanym przez Marynarkę Wojenną Stanów Zjednoczonych. Kongres przeznaczył fundusze w 1961 r., a pierwsze światło ujrzał w 1964 r. Ten status ulegnie zmianie, gdy cztery 1,8-metrowe teleskopy NPOI zobaczą swoje własne pierwsze światło w niedalekiej przyszłości. KSAR jeździ w ramionach widelca równikowego. Teleskop jest używany zarówno w widmie widzialnym , jak iw bliskiej podczerwieni (NIR), przy czym ta ostatnia wykorzystuje sub-30- kelwinowy , chłodzony helem, InSb ( Kamera z antymonkiem indu , „Astrocam”. W 1978 roku za pomocą 1,55-metrowego teleskopu „odkryto księżyc planety karłowatej Pluton , zwanej Charonem ”. (Sam Pluton został odkryty w 1930 roku po drugiej stronie miasta w Obserwatorium Lowella ). Odkrycie Charona doprowadziło do obliczeń masy, które ostatecznie ujawniły, jak mały był Pluton, i ostatecznie spowodowały, że IAU przeklasyfikowała Plutona jako planetę karłowatą (nie główną) . Teleskop o średnicy 1,55 metra był również używany do obserwacji i śledzenia statku kosmicznego NASA Deep Impact , gdy w 2005 roku nawigował do udanego zderzenia międzyplanetarnego ze słynną kometą 9p/Tempel . Teleskop ten szczególnie dobrze nadaje się do wykonywania badań paralaksy gwiazd , astrometrii wąskopolowej wspomagającej nawigację kosmiczną , a także odegrał kluczową rolę w odkryciu jednego z najfajniejszych znanych brązowych karłów w 2002 roku. Kopuła KSAR jest położona centralnie na terenie NOFS, a do konstrukcji kopuły przymocowane są budynki pomocnicze i biurowe. Duża komora do powlekania próżniowego obiekt znajduje się również w tym kompleksie. Komora może zapewnić bardzo dokładne powłoki i powłoki zewnętrzne o 100 ± 2 angstremów (o grubości około 56 atomów aluminium), dla optyki o masie do kilku ton i średnicy do 1,8 metra (72 cale), w próżni przekraczającej 7 × 10 6 Torr , przy użyciu pionowego układu optycznego o natężeniu 1500 amperów. Powłoka dielektryczna wykazano również zdolność. Duże elementy optyczne i teleskopy można przenosić po NOFS za pomocą zestawu dźwigów, wind, wind towarowych i specjalistycznych wózków. Główny kompleks zawiera również laboratorium optycznego i elektronicznego środowiska kontrolowanego dla laserów, optyki adaptacyjnej, rozwoju optyki, kolimacji, mechanicznych i mikroelektronicznych systemów sterowania potrzebnych do NOFS i NPOI.
Stalowa kopuła Teleskopu KSAR o średnicy 18 metrów (60 stóp) jest dość duża jak na aperturę teleskopu, dzięki dużej ogniskowej teleskopu f/9,8 (korzystnej dla bardzo dokładnej kolimacji optycznej lub wyrównania potrzebnej do obserwacji astrometrycznych). Wykorzystuje bardzo szeroką 2-migawkową, pionową szczelinę. Przeprowadzono badania rozwojowe, które z powodzeniem wykazały, że planowana wymiana cyklu życia tego czcigodnego instrumentu może być skutecznie przeprowadzona w oryginalnej kopule , dla przyszłego teleskopu o aperturze do 3,6 metra (140 cali), przy użyciu szybkiej, nowoczesnej optyki. Jednak 61-calowy teleskop pozostaje wyjątkowy pod względem zdolności do operacyjnego prowadzenia zarówno bardzo dokładnej astrometrii względnej do poziomu milisekundy kątowej , jak i fotometrii PSF z bliskiej separacji . Kilka kluczowych programów korzysta z tej możliwości do dziś.
1,3-metrowy teleskop
teleskop Ritchey-Chrétien o dużym polu widzenia został wyprodukowany przez DFM Engineering , a następnie poprawiony i zautomatyzowany przez personel NOFS. Corning Glass Works i Kodak wykonały główne lustro. Hiperboliczny element wtórny ma zaawansowany, sterowany komputerowo system kolimacji (wyrównywania), który pozwala na bardzo dokładne pozycjonowanie gwiazd i satelitów ( milisekundowa kąta) w szerokim polu widzenia. Ten system analizuje aberracje optyczne ścieżki optycznej, modelowane przez dopasowanie nachylenia czoła fali ujawnione za pomocą maski Hartmanna . Teleskop jest teraz wyposażony w najnowocześniejszą kriogeniczną mozaikową kamerę CCD o szerokim polu widzenia. Pozwoli to również na zastosowanie nowej „Microcam”, ortogonalnej macierzy transferowej (OTA), z dziedzictwem Pan-STARRS . W tym teleskopie zastosowano również inne zaawansowane systemy kamer, takie jak LANL licznik pojedynczych fotonów RULLI, nCam. Korzystając ze specjalnego oprogramowania sterującego teleskopu, teleskop może śledzić zarówno gwiazdy, jak i sztuczne satelity krążących wokół Ziemi, podczas gdy kamera rejestruje obie te rzeczy. Sama kopuła o średnicy 1,3 m jest kompaktowa dzięki ogólnej jasnej optyce o przysłonie f/4. Znajduje się w pobliżu i na południowy zachód od bardzo dużej 61-calowej kopuły. Oprócz badań astrometrycznych (takich jak Space Situational Awareness , SDSS i SST ), badania na tym teleskopie obejmują badanie gwiazd niebieskich i olbrzymów typu K , mechanikę nieba i dynamikę układów wielokrotnych gwiazd, charakterystykę sztucznych satelitów oraz astrometrię I fotometria tranzytowa egzoplanet .
Teleskop 1,0 m
1,0-metrowy (40-calowy) „Ritchey – Chrétien Telescope” jest również teleskopem z napędem równikowym i zamontowanym na widełkach. Ritchey jest oryginalnym teleskopem stacji, który został przeniesiony z USNO w Waszyngtonie w 1955 roku. Jest to również pierwszy teleskop RC, jaki kiedykolwiek wykonano na podstawie tej słynnej recepty optycznej, i przypadkowo był ostatnim teleskopem zbudowanym przez samego George'a Ritcheya. Teleskop nadal działa po pół wieku astronomii w NOFS. Wykonuje kluczowe na kwazarach ( International Celestial Reference Frame ), wykrywanie tranzytów egzoplanet , Fotometria wileńska , analiza gwiazd M-Dwarf , analiza systemów dynamicznych , wsparcie referencyjne dla informacji o orbitujących obiektach kosmicznych , wsparcie poziomego przewodnika paralaksy dla NPOI , a także wykonuje operacje fotometryczne wspierające badania astrometryczne (wraz z nowszym rodzeństwem). 40-calowy teleskop może przenosić kilka ciekłym azotem , koronograf i jasność dziewięciu gwiazd. kamera z matrycą punktową w płaszczyźnie ogniskowej o neutralnej gęstości, za pomocą której pozycje gwiazd są sprawdzane krzyżowo przed użyciem w podstawowej astrometrii układu odniesienia NPOI.
Ten teleskop jest również używany do testowania opracowanych wewnętrznie systemów optycznej optyki adaptacyjnej (AO), wykorzystujących optykę tip-tilt i deformable mirror optyka. System AO Shacka -Hartmanna pozwala na korektę aberracji czoła fali spowodowanych scyntylacją ( zdegradowane widzenie ) do wyższych wielomianów Zernike'a . Systemy AO w NOFS zostaną przeniesione do teleskopów 1,55 m i 1,8 m w celu ich przyszłego włączenia.
40-calowa kopuła znajduje się na szczycie i najwyższym punkcie skromnej góry, na której znajduje się NOFS. Sąsiaduje z kompleksowym sklepem z oprzyrządowaniem, który obejmuje wyrafinowane, oparte na CAD maszyny produkcyjne CNC oraz szeroką gamę narzędzi projektowych i pomocniczych.
0,2 m SZYBKO
Współczesnym przykładem w pełni zautomatyzowanego teleskopu tranzytowego jest mały 0,20-metrowy (8-calowy) astrometryczny skaningowy teleskop tranzytowy Flagstaff (FASTT), ukończony w 1981 roku i znajdujący się w obserwatorium. FASTT zapewnia niezwykle precyzyjne pozycje obiektów Układu Słonecznego do włączenia do USNO Astronomical Almanac i Nautical Almanac . Te efemerydy są również używane przez NASA w głębokiej nawigacji kosmicznej jej statku kosmicznego planetarnego i pozaorbitalnego. Instrumentalne dla nawigacji wielu sond kosmicznych NASA, dane z tego teleskopu są odpowiedzialne za pomyślną nawigację NASA JPL w 2005 roku do lądowania lądownika Huygens na Tytanie , głównym księżycu krążącym wokół Saturna , i dostarczyły odniesienia nawigacyjnego dla Nowych Horyzontów NASA głęboka misja kosmiczna na Plutona, która dotarła w lipcu 2015 r. FASTT był również używany do pomocy NASA SOFIA Airborne Observatory prawidłowo lokalizuje, śledzi i obrazuje rzadkie zakrycie Plutona. FASTT znajduje się 150 jardów (140 metrów) na południowy zachód od głównego kompleksu. Do jego dużej „chaty” przylega budynek, w którym mieszczą się laboratoria elektroniki i elektrotechniki NOFS oraz pomieszczenia czyste, w których opracowywana i wykonywana jest większość zaawansowanej elektroniki do kamer, kriogeniki i napędów sterujących teleskopami.
NOFS obsługuje Navy Precision Optical Interferometer (NPOI) we współpracy z Lowell Observatory i Naval Research Laboratory w Anderson Mesa , 15 mil (24 km) na południowy wschód od Flagstaff. NOFS (operacyjne ramię astrometryczne USNO) finansuje wszystkie podstawowe operacje iz tego kontraktu Lowell Observatory na utrzymanie obiektu Anderson Mesa i prowadzenie obserwacji niezbędnych NOFS do prowadzenia podstawowej nauki astrometrycznej. Laboratorium Badawcze Marynarki Wojennej (NRL) zapewnia również dodatkowe fundusze na kontraktowanie Obserwatorium Lowella i NRL na wdrożenie dodatkowych stacji siderostat o długiej linii bazowej, ułatwiając podstawową pracę naukową NRL, obrazowanie syntetyczne (zarówno satelitów niebieskich, jak i orbitalnych). Każda z trzech instytucji – USNO, NRL i Lowell – zapewnia kierownika zasiadającego w Operacyjnym Panelu Doradczym (OAP), który wspólnie kieruje nauką i działaniem interferometru. OAP zlecił głównemu naukowcowi i dyrektorowi NPOI przeprowadzenie badań naukowych i operacji dla Panelu; ten kierownik jest starszym członkiem personelu NOFS i podlega dyrektorowi NOFS.
NPOI to odnoszący sukcesy interferometr astronomiczny o czcigodnej i sprawdzonej konstrukcji interferometru Michelsona . Jak zauważono, większość badań i operacji interferometrycznych jest finansowana i zarządzana przez NOFS; jednak Obserwatorium Lowella i NRL przyłączają się do wysiłków naukowych, poświęcając ułamki czasu na korzystanie z interferometru; 85% Marynarka Wojenna (NOFS i NRL); i 15% Lowella. NPOI jest jednym z niewielu głównych instrumentów na świecie, które mogą prowadzić interferometrię optyczną . Zobacz ilustrację jego układu na dole. NOFS wykorzystał NPOI do przeprowadzenia szerokiej i różnorodnej serii badań naukowych, wykraczających poza badanie absolutnych pozycji astrometrycznych gwiazd. Dodatkowa nauka NOFS w NPOI obejmuje badanie gwiazd podwójnych , gwiazd Be , gwiazd spłaszczonych , szybko obracających się gwiazd , tych z plamami gwiezdnymi oraz obrazowanie gwiezdnych dysków (pierwsze w historii) i gwiazd rozbłyskowych . W latach 2007-2008 NRL wraz z NOFS wykorzystały NPOI do uzyskania pierwszych w historii obrazów prekursorów fazy zamknięcia satelitów krążących w orbicie geostacjonarnej .
