Obiekt teleskopu na podczerwień NASA - NASA Infrared Telescope Facility

Obiekt teleskopu na podczerwień NASA
Lokalizacja(e)	Hrabstwo Hawaje , Hawaje
Współrzędne	19 ° 49'35 "N 155° 28'23" W / 19,8263°N 155,473°W Współrzędne: 19 ° 49'35 "N 155° 28'23" W / 19,8263°N 155,473°W
Styl teleskopu	Reflektorowy teleskop na podczerwień Cassegraina;
Średnica	126 cali (3,2 m)
Stronie internetowej	irtfweb .ifa .hawaje .edu
	Lokalizacja Obiektu Teleskopu Podczerwonego NASA
	Powiązane multimedia na Wikimedia Commons
	[ edytuj na Wikidanych ]

Obiektu NASA podczerwieni teleskopowa ( NASA IRTF ) wynosi 3 m (9,8 stopy) teleskopu zoptymalizowane do stosowania w astronomii podczerwieni i znajduje się w Monitorowania Mauna Kea w Hawajach . Został zbudowany po raz pierwszy w celu wspierania misji Voyager , a obecnie jest krajowym ośrodkiem astronomii w podczerwieni, zapewniając ciągłe wsparcie dla zastosowań planetarnych, sąsiedztwa słonecznego i głębokiego kosmosu. IRTF jest obsługiwany przez University of Hawaii na podstawie umowy o współpracy z NASA. Zgodnie z zasadami przydziału czasu IRTF, co najmniej 50% czasu obserwacji poświęca się na naukę planet .

Teleskop

Obraz termiczny Jowisza uzyskany przez NASA Infrared Telescope Facility w 2007 r.

Możliwości spektroskopowe zestawu instrumentów IRTF pod względem pokrycia długości fal i rozdzielczości spektralnej, stan na koniec 2019 r. Nie pokazano możliwości obrazowania.

Ten widok teleskopowy w zakresie długości fal światła cieplnego obserwowany przez IRTF pokazuje, gdzie kometa uderzyła w planetę Jowisz. Takie uderzenia są obszarem badań, ponieważ naukowcy NASA próbują określić niebezpieczeństwo takich uderzeń z Ziemią

Zderzenia asteroidy z Ziemią w wizualizacji kosmicznego artysty Don Davis

IRTF to klasyczny teleskop Cassegraina o średnicy 3,0 m (118 cali) o efektywnej aperturze. Ogniskowanie Cassegraina wynosi f/38, a współczynnik f/zwierciadła głównego wynosi 2,5. Kilka aspektów konstrukcji IRTF jest zoptymalizowanych pod kątem obserwacji w podczerwieni. Zwierciadło wtórne jest za małe, aby instrument nie widział emisji termicznej ze struktury teleskopu wokół zwierciadła głównego. Samo zwierciadło główne ma średnicę 126", ale używane jest tylko środkowe 118". Małe zwierciadło w środku zwierciadła wtórnego lustro zapobiega widzeniu przez instrument własnej emisji termicznej.Współczynnik f/jest długi, aby mieć małe lustro wtórne, ponownie w celu zminimalizowania emisji termicznej teleskopu.Powłoki zwierciadeł są dobierane tak, aby miały minimalną emisję termiczną.Emisyjność teleskopu jest zwykle poniżej 4%.Zwierciadło wtórne jest zamontowane na mechanizmie tnącym, aby szybko przełączyć celowanie teleskopu z celu na niebo z częstotliwością do 4 Hz.

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

Oprzyrządowanie

IRTF obsługuje cztery instrumenty obiektu: SpeX, NSFCam2, iSHELL i MIRSI. IRTF jest również gospodarzem wielu instrumentów wizytujących.

SpeX

SpeX to spektrograf średniej rozdzielczości 0,8-5,4 µm zbudowany w Instytucie Astronomii (IfA), dla NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) na Mauna Kea. Główną naukową siłą napędową SpeX było zapewnienie maksymalnego jednoczesnego pokrycia długości fal przy rozdzielczości widmowej, która jest dobrze dopasowana do wielu obiektów planetarnych, gwiazdowych i galaktycznych, a także przy rozdzielczości, która odpowiednio oddziela linie emisyjne nieba i rozprasza kontinuum nieba. To wymaganie zaowocowało instrumentem, który zapewnia rozdzielczości spektralne R~1000-2000 w zakresie 0,8-2,4 µm, 2,0-4,1 µm i 2,3-5,5 µm, przy użyciu krzyżowych dyspergatorów pryzmatycznych (15 szczelin o długości łuku). Dostępne są również tryby pojedynczego zamówienia z długą szczeliną (60 sekund łukowych). Tryb pryzmatu o wysokiej przepustowości jest przewidziany 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 wizjer/guider na podczerwień obejmujący pole widzenia 60x60arcsec przy 0,12arcsec/piksel. Macierz Raytheon Aladdin 2 512x512 InSb w wizjerze na podczerwień. Wizjer szczelinowy na podczerwień może być również używany do obrazowania lub fotometrii. SpeX jest używany w szerokiej gamie programów badań planetarnych i astrofizycznych i jest najbardziej pożądanym instrumentem w IRTF. SpeX zostanie zdjęty z teleskopu na około 6 miesięcy, aby ulepszyć swoje macierze, począwszy od sierpnia 2012 roku.

iSHELL

iSHELL jest spektrografem echelle o wysokiej rozdzielczości z rozproszeniem krzyżowym 1 - 5,3 µm, który wykorzystuje układ detektorów podczerwieni Hawaii-2RG 2048x2048. Zastąpił CSHELL; dzięki zastosowaniu większej matrycy i rozpraszacza krzyżowego, iShell ma znacznie większe pokrycie długością fali na ustawienie niż CSHELL. iShell wykorzystuje silikionową siatkę zanurzeniową, aby osiągnąć wysoką dyspersję przy stosunkowo małej siatce, co z kolei sprawia, że optyka i cały instrument są znacznie mniejsze niż w przypadku konwencjonalnej siatki. Zatem 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 siatkę silikonową 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 użyciu szczeliny 0,375 cala. Dostępnych jest pięć szczelin od 0,375" do 4,0". iSHELL ma również tryb obrazowania w podczerwieni i kamerę IR, która obejmuje pole o średnicy 42 cali. W 2019 r. iSHELL był drugim najczęściej używanym instrumentem w IRTF (po SpeX).

MIRSI

MIRSI to kamera termowizyjna do obrazowania 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 chłodzony ciekłym helem i jedyny instrument wykorzystujący tryb pracy zwierciadła wtórnego. MIRSI oferuje szeroki wybór filtrów szerokopasmowych i wąskopasmowych, a także CVF.

MORIS

MORIS (MIT Optical Rapid Imaging System) to szybka kamera działająca na długości fali widzialnej do użytku w IRTF przy użyciu CCD z zwielokrotnianiem elektronów. MORIS jest montowany na bocznym oknie SpeX i jest zasilany przez wewnętrzną zimną dichroiczną 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 prowadzące zawiera korekcję dyspersji atmosferycznej, aby przesunąć pole światłowodu widzialnego, aby utrzymać obraz w podczerwieni na szczelinie SpeX.

Zwiedzanie instrumentów

W IRTF znajduje się również wiele instrumentów dla odwiedzających, zwykle spektrografów termalnej podczerwieni. Ostatnio były to TEXES, EXE, BASS i HIPWAC. I inni.

Przyszłe instrumenty

Pracownicy IRTF opracowują obecnie SPECTRE, integralną jednostkę polową o ograniczonym widzeniu optyczno-podczerwonym.

Przeszłe instrumenty

CSHELL został wycofany, gdy iSHELL rozpoczął działalność w IRTF. CShell był 1 - 5,5 jim wysoki rozdzielczość pojedynczego rzędu Echelle Spektrograf w którym stosuje się 256 x 256 pikseli InSb detektorem z matrycą. Każdy piksel miał 0,2" na niebie, a dyspersja spektroskopowa wynosi 100 000 na piksel. Szczeliny od 0,5" do 4,0" zapewniały rozdzielczości spektralne do 30 000. CSHELL miał również tryb obrazowania IR do pozyskiwania źródła, który obejmuje 30" x 30" Wewnętrzna matryca CCD z polem widzenia 1' umożliwia prowadzenie.

NSFCAM2 była kamerą 1-5 µm, zbudowaną w Instytucie Astronomii (IfA) dla NASA Infrared Telescope Facility (IRTF). W kamerze zastosowano układ detektorów Hawaii 2RG 2048x2048. Skala obrazu wynosiła 0,04 arcsec/piksel, a pole widzenia 82x82 arcsec. Zawierał dwa koła filtrujące. Pierwszym z nich było 28-pozycyjne koło zawierające filtry szerokopasmowe i wąskopasmowe oraz polaryzator z siatką drucianą. Drugi zawierał CVF 1,5-5 µm i grysy. do spektroskopii niskiej rozdzielczości. Trzecie koło, umieszczone w płaszczyźnie ogniskowej teleskopu F/38 wewnątrz aparatu, zawierało szczeliny grismowe i soczewki polowe. Zewnętrzne koło zawierające płytkę falową może być używane z polaryzatorem w kole CVF do polarymetrii. NSFCam2 został zdjęty z teleskopu jesienią 2012 roku, aby ulepszyć swoją macierz do wyższej jakości inżynieryjnej macierzy Hawaii 2RG z nowym kontrolerem. Od 2019 r. NSFCam2 nie jest już dostępny do użytku w IRTF.

Zdalna obserwacja

Większość użytkowników IRTF woli używać IRTF zdalnie. Obserwatorzy mogą korzystać z IRTF z dowolnego miejsca z szybkim łączem internetowym, takiego jak ich biuro lub dom, w dowolnym miejscu na świecie. Obserwator kontroluje instrument za pośrednictwem sesji VNC, tak jak na szczycie, i komunikuje się z operatorem teleskopu przez telefon, Polycom lub Skype. Obserwator dzwoni i loguje się w celu przydziału czasu. Zdalna obserwacja ma kilka zalet. Zdalne obserwacje oszczędzają obserwatorowi czasu i kosztów podróży z macierzystej instytucji na Hawaje. W przeszłości, gdy obserwatorzy podróżowali do teleskopu, teleskop był planowany na pełne noce. W przypadku obserwacji zdalnych obserwatorzy muszą złożyć wniosek tylko na tyle czasu, ile 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 obsługę wielu programów, w których konieczne są częste obserwacje celów, takich jak cotygodniowe monitorowanie obiektów Układu Słonecznego. Zdalne obserwacje umożliwiły również IRTF obsługę programów celu (ToO). Są to programy o dużej wartości naukowej, w których nie można przewidzieć czasu obserwacji w czasie planowania teleskopu. Przykładami są supernowe, które niespodziewanie eksplodują, lub asteroidy bliskie Ziemi, które mogą zostać odkryte 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

Infrared Telescope Facility (IRTF) NASA wykonał również obserwacje P/2016 BA14 , komety, która przeszła w odległości około 9 księżycowych odległości od Ziemi w 2016 roku.

Porównanie do współczesnych

Dedykowane teleskopy na podczerwień wymagają wysokiej i suchej lokalizacji, specjalnego oprzyrządowania i podobnych wysokiej jakości zwierciadeł i optyki, jak w przypadku obserwacji na falach widzialnych. Inne duże teleskopy optyczne na podczerwień i bliską podczerwień około 1980 roku:

Teleskopy na podczerwień (IRT)
#	Imię (imiona) / Obserwatorium	Otwór	Widmo	Wysokość	Pierwsze światło
1	Wspólne Centrum Astronomii Teleskopu Podczerwieni Zjednoczonego Królestwa	380 cm (150 cali)	Podczerwień	4205 m (13 796 stóp)	1979
2	Teleskop ESO 3,6 m ESO La Silla Obs.	357 cm (141 cali)	Widoczna podczerwień	2400 m (7874 stóp)	1977
3	Obiekt teleskopu na podczerwień NASA Obserwatorium Mauna Kea	300 cm (118 cali)	Podczerwień	4205 m (13 796 stóp)	1979

Istnieją dwa inne mniejsze teleskopy bliskiej podczerwieni: 150 cm (59 cali) Gornergrat Infrared Telescope w szwajcarskich Alpach oraz 160 cm (63 cale) teleskop w Obserwatorium Mont Mégantic w Kanadzie.

Languages

In other projects