Инфракрасный телескоп НАСА - NASA Infrared Telescope Facility

Инфракрасный телескоп НАСА
Местоположение (а)	Округ Гавайи, Гавайи
Координаты	19 ° 49′35 ″ с.ш. 155 ° 28′23 ″ з.д. / 19,8263 ° с. Ш. 155,473 ° з.Координаты: 19 ° 49′35 ″ с.ш. 155 ° 28′23 ″ з.д. / 19,8263 ° с.ш.155,473 ° з.
Стиль телескопа	Отражатель кассегрена; инфракрасный телескоп
Диаметр	126 дюймов (3,2 м)
Интернет сайт	irtfweb.если.hawaii.edu
	Расположение инфракрасного телескопа НАСА
	Связанные СМИ на Викискладе?
	[редактировать в Викиданных ]

В Инфракрасный телескоп НАСА (НАСА IRTF) составляет 3 метра (9,8 футов) телескоп оптимизирован для использования в инфракрасная астрономия и расположен в Обсерватория Мауна-Кеа в Гавайи. Сначала он был построен для поддержки Вояджер миссиями и в настоящее время является национальным центром США для инфракрасной астрономии, обеспечивающим постоянную поддержку приложений для работы с планетами, солнечными соседями и дальним космосом. IRTF находится в ведении Гавайского университета в соответствии с соглашением о сотрудничестве с НАСА. Согласно правилам распределения времени IRTF, не менее 50% времени наблюдения посвящается планетология.^[1]

Телескоп

Тепловое изображение Юпитера, полученное с помощью инфракрасного телескопа НАСА в 2007 г.

Спектроскопические возможности набора инструментов IRTF с точки зрения охвата длин волн и спектрального разрешения по состоянию на конец 2019 г. Возможности построения изображений не показаны.

Этот вид телескопа в диапазоне длин волн тепла-света, наблюдаемых IRTF, показывает место, где комета ударилась о планету Юпитер. Такие столкновения являются областью изучения, поскольку ученые НАСА пытаются определить опасность таких столкновений с Землей.

Столкновения астероидов с Землей в представлении космического художника Дона Дэвиса

IRTF представляет собой классический телескоп Кассегрена 3,0 м (118 дюймов с эффективной апертурой). Кассегреновское f / отношение фокуса составляет f / 38, а f / отношение главного зеркала - 2,5. Некоторые аспекты конструкции IRTF оптимизированы для инфракрасных наблюдений. Вторичное зеркало уменьшено по размеру, чтобы прибор не видел тепловое излучение от конструкции телескопа вокруг главного зеркала. Само главное зеркало имеет диаметр 126 дюймов, но используется только центр 118 дюймов. Маленькое зеркало в центре вторичного зеркала. зеркало не позволяет инструменту видеть собственное тепловое излучение. Отношение f / должно быть большим, чтобы иметь небольшое вторичное зеркало, опять же, чтобы минимизировать тепловое излучение телескопа. Покрытия зеркал выбираются так, чтобы иметь минимальное тепловое излучение. Коэффициент излучения телескопа обычно равен ниже 4%. Вторичное зеркало установлено на рубящем механизме для быстрого переключения направления телескопа с цели на небо с частотой до 4 Гц.

IRTF смонтирован на большом английском ярме экваториальной монтировки. Крепление очень жесткое, что снижает изгиб и обеспечивает точное наведение телескопа. Поскольку телескоп установлен на экваториальной монтировке, телескоп может наблюдать цели через зенит, не заботясь о вращении поля. Крепление ярма предотвращает наведение телескопа к северу от склонения +69 градусов. Поскольку телескоп предназначался в первую очередь для планетологии, это ограничение было сочтено приемлемым. Поскольку телескоп имеет тяжелую опору, он относительно невосприимчив к вибрациям и сотрясениям ветра.

Приборы

В IRTF размещены четыре вспомогательных инструмента: SpeX, NSFCam2, iSHELL и MIRSI. IRTF также проводит ряд инструментов для посещений.

SpeX

SpeX - это спектрограф среднего разрешения 0,8–5,4 мкм, созданный в Институте астрономии (IfA) для Инфракрасного телескопа НАСА (IRTF) на Мауна-Кеа. Основным научным стимулом SpeX было обеспечить максимальное одновременное покрытие длины волны при спектральной разрешающей способности, которая хорошо согласована со многими планетными, звездными и галактическими особенностями, и при разрешающей способности, которая адекватно разделяет линии излучения неба и рассеивает континуум неба. Это требование привело к созданию прибора, который обеспечивает спектральное разрешение R ~ 1000-2000 на расстоянии 0,8–2,4 мкм, 2,0–4,1 мкм и 2,3–5,5 мкм с использованием призматических кросс-диспергаторов (щели длиной 15 угловых секунд). Также доступны режимы с длинной щелью одного порядка (60 угловых секунд). Режим призмы с высокой пропускной способностью предназначен для спектроскопии 0,8–2,5 мкм при R ~ 100 для твердотельных элементов и SED. В спектрографе используется матрица Raytheon Aladdin 3 1024x1024 InSb. SpeX также содержит инфракрасный щелевой просмотрщик / направляющий элемент, покрывающий поле зрения 60x60 арксек при 0,12 арсек / пиксель. Массив Raytheon Aladdin 2 512x512 InSb в инфракрасном щеле-вьюере. Инфракрасный щелевой просмотрщик также можно использовать для получения изображений или фотометрии. SpeX используется для широкого спектра программ планетарных и астрофизических исследований и является наиболее востребованным инструментом на IRTF. SpeX будет снят с телескопа примерно на 6 месяцев для модернизации его массивов, начиная с августа 2012 года.

iSHELL

iSHELL - это перекрестно-дисперсный с высоким разрешением 1–5,3 мкм. Echelle спектрограф, который использует матрицу инфракрасных детекторов 2048x2048 Hawaii-2RG. Он заменил CSHELL; за счет использования большего массива и перекрестного диспергатора iShell обеспечивает гораздо больший охват длины волны для каждой настройки, чем CSHELL. iShell использует кремниевую иммерсионную решетку для достижения высокой дисперсии с относительно небольшой решеткой, что, в свою очередь, позволяет уменьшить размеры оптики и всего прибора по сравнению с использованием обычной решетки. 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. Размер каждого пикселя на небе составляет 0,125 дюйма, а спектроскопическая дисперсия составляет 75000 при использовании щели 0,375 дюйма. Доступны пять щелей от 0,375 "до 4,0". iSHELL также имеет режим ИК-изображения и ИК-камеру, которая покрывает поле диаметром 42 дюйма. По состоянию на 2019 год iSHELL был вторым наиболее часто используемым инструментом в IRTF (после SpeX).

МИРСИ

MIRSI - это тепловизионная инфракрасная камера от 2,2 до 25 мкм с Grism спектрографические возможности. МИРСИ был построен Бостонским университетом и сейчас базируется на базе IRTF. Это единственный прибор, охлаждаемый жидким гелием, и единственный прибор, использующий режим прерывания вторичного зеркала. MIRSI предлагает широкий выбор широкополосных и узкополосных фильтров, а также CVF.

МОРИС

MORIS (MIT Optical Rapid Imaging System) - это высокоскоростная камера для работы в видимом диапазоне волн для использования в IRTF с использованием ПЗС-матрицы электронного умножения. MORIS устанавливается на боковое окно SpeX и питается от внутреннего холодного дихроика в SpeX. Дизайн основан на POETS (Portable Occultation, Eclipse и Transit Systems), которые были разработаны в сотрудничестве между MIT и Williams College. MORIS доступен для открытого использования в IRTF, а его пользовательский интерфейс преобразован в стандартный интерфейс IRTF. В дополнение к фотометрии в видимом свете, MORIS также используется в качестве световода для SpeX, позволяя наводить на цели столь же слабые, как V = 20. Программное обеспечение для наведения включает коррекцию атмосферной дисперсии для перемещения световода для видимого света, чтобы ИК-изображение оставалось на щели SpeX.

Инструменты для посещения

IRTF также имеет ряд приборов для посетителей, обычно это инфракрасные спектрографы. В их число недавно вошли TEXES, EXES, BASS и HIPWAC. И другие.

Будущие инструменты

Сотрудники IRTF в настоящее время разрабатывают SPECTER, интегральный полевой модуль с ограничением изображения из оптического диапазона в инфракрасный.

Прошлые инструменты

CSHELL ушел на пенсию, когда iSHELL начал свою деятельность в IRTF. CSHELL представлял собой прибор высокого разрешения одного порядка с разрешением 1–5,5 мкм. Echelle спектрограф, в котором используется матрица детекторов InSb 256 x 256 пикселей. Размер каждого пикселя на небе составлял 0,2 дюйма, а спектральная дисперсия составляла 100 000 на пиксель. Разрезы от 0,5 до 4,0 дюйма обеспечивали спектральное разрешение до 30 000. CSHELL также имел режим ИК-изображения для сбора данных с источника, который покрывает размер 30 x 30 дюймов. Внутренняя ПЗС-матрица с полем обзора 1 'позволяет управлять.

NSFCAM2 представляла собой камеру размером 1–5 мкм, созданную в Институте астрономии (IfA) для Инфракрасного телескопа НАСА (IRTF). В камере использовалась матрица детекторов Hawaii 2RG размером 2048x2048 пикселей. Масштаб изображения составлял 0,04 угловой секунды / пиксель, а поле зрения - 82x82 угловой секунды. Он содержал два фильтрующих колеса. Первым было колесо с 28 позициями, содержащее широкополосные и узкополосные фильтры, а также поляризатор с проволочной сеткой. Второй содержал CVF 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 пластину, может использоваться с поляризатором в колесе CVF для поляриметрии. Осенью 2012 года NSFCam2 был снят с телескопа, чтобы модернизировать его массив до более высокого качества инженерного класса Hawaii 2RG с новым контроллером массива. С 2019 года NSFCam2 больше не доступен для использования в IRTF.

Удаленное наблюдение

Большинство пользователей IRTF предпочитают использовать IRTF удаленно. Наблюдатели могут использовать IRTF из любого места с высокоскоростным подключением к Интернету, например из своего офиса или дома, в любой точке мира. Наблюдатель управляет инструментом через сеанс VNC, как и на саммите, и общается с оператором телескопа по телефону, через Polycom или Skype. Наблюдатель звонит и входит в систему, чтобы узнать, сколько времени у них было. Дистанционное наблюдение имеет несколько преимуществ. Дистанционное наблюдение избавляет наблюдателя от времени и затрат на поездку из родного учреждения на Гавайи. В прошлом, когда наблюдатели подходили к телескопу, работа телескопа была запланирована на полные ночи. При удаленном наблюдении наблюдателям нужно только отправить запрос на необходимое количество времени, когда оно им нужно, вместо того, чтобы запрашивать целые ночи. Поскольку наблюдатели не едут на Гавайи, они также могут попросить использовать телескоп чаще. Это позволило IRTF поддерживать многие программы, где необходимы частые наблюдения за целями, например, еженедельный мониторинг объектов солнечной системы. Дистанционное наблюдение также позволило IRTF поддерживать программы целевой возможности (ToO). Это программы высокой научной ценности, в которых время наблюдения не может быть предсказано в то время, когда телескоп запланирован. Примеры включают сверхновые, которые неожиданно взрываются, или околоземные астероиды, которые могут быть обнаружены незадолго до их ближайшего сближения с Землей. Хотя наблюдатели обычно находятся на расстоянии, оператор телескопа находится на вершине, чтобы обеспечить безопасность объекта, помочь наблюдателю и устранить проблемы, которые могут возникнуть в ночное время.

Наблюдения

Инфракрасный телескоп НАСА (IRTF) также провел наблюдения P / 2016 BA14, которая представляет собой комету, которая в 2016 году пролетела примерно на 9 лунных расстояний от Земли.^[2]

Сравнение с современниками

Для специализированных инфракрасных телескопов требуется высокое и сухое место, специальные приборы и высококачественные зеркала и оптика, аналогичные тем, что используются для наблюдений в видимом диапазоне длин волн. Другие большие оптические инфракрасные и ближние инфракрасные телескопы примерно 1980 года:

Инфракрасные телескопы (IRT)
#	Имя (имена) / Обсерватория	Диафрагма	Спектр	Высота	Первый Свет
1	Инфракрасный телескоп Соединенного Королевства Объединенный астрономический центр	380 см (150 дюймов)	Инфракрасный	4,205 м (13,796 футов)	1979
2	3,6-метровый телескоп ESO ESO La Silla Obs.	357 см (141 дюйм)	Видимый Инфракрасный	2400 м (7,874 футов)	1977
3	Инфракрасный телескоп НАСА Обсерватория Мауна-Кеа	300 см (118 дюймов)	Инфракрасный	4,205 м (13,796 футов)	1979

Были два других меньших телескопа ближнего инфракрасного диапазона: 150 см (59 дюймов) Инфракрасный телескоп Горнерграт в швейцарских Альпах, а телескоп 160 см (63 дюйма) на Обсерватория Мон-Мегантик в Канаде.

Место расположения

IRTF НАСА находится справа

Смотрите также

внешняя ссылка

Домашняя страница Инфракрасного телескопа НАСА

[1] Домашняя страница IRTF

[2] «Комета, сканированная радаром НАСА». www.jpl.nasa.gov. Получено 2018-11-10.

[1]

[2]