Светосильный астрограф системы Ю.А. Клевцова

[ROVIAN]

ЛЛМ и не может "соображать" (даже на троих   

Звучит как Тост, у собравшихся ростовских Ластрономов. Поддержим стуком бокалов. 

[lx75]

Да, я вот всё больше убеждаюсь, что гигапикселю - быть!

Алексей, как победить атмосферу? При фокусном расстоянии 3м. пятно рассеяния 1" это 14,5мкм.

[Алексей Юдин]

Да, я вот всё больше убеждаюсь, что гигапикселю - быть!

Алексей, как победить атмосферу? При фокусном расстоянии 3м. пятно рассеяния 1" это 14,5мкм.

Да, я уже писал выше, что пиксельный масштаб 0,2" выглядит чрезмерным даже для LSST с его медианным сиингом 0,7". Полагаю, надо делать гигапиксельник с масштабом около 0,35", чтобы LSST был замещён всего лишь четырьмя метровиками, желательно разнесёнными по долготе.

[ysdanko]

чтобы LSST был замещён всего лишь четырьмя метровиками

Прям чудо какое то...LSST требуется 30сек что бы зафиксировать  звезды 24m. Метровику около 10 часов. Вряд ли четыре метровика сделают это за время LSST, даже при идеальном синге. Лишние фотоны могут появится только за счет времени накопления. Где то у вас ошибка в расчетах. ... Чудеса бывают только в церкви. 

[Клевцов Юрий Андреевич]

Поменьше бы аббревиатур - яснее было бы о чём речь! Диаметр зрачка LSST - 8,36 метра. Фокус более 10 м.
Предлагаете заменить на четыре 1 метровика? Но это меньше по площади чуть ли не в 17,5 раз! Мне это
тоже кажется нереальным. Приведите подробный анализ, если хотите хоть как-то обосновать свои предложения.
И большая просьба - не применять в этой теме искусственный интеллект!

[Алексей Юдин]

Метровику около 10 часов.

Согласно калькулятору из ответа №21

Filter:     none
Tel_diam:   100 (cm)
Overall QE: 0.7
Pixsize:    0.2 (arcsec/pixel)
Readnoise   2 (electrons)
Sky mag:    21 (mag/sq.arcsec)
Airmass:    1.2
Ext_coeff:  0.2
Exptime:    70 (sec)
FWHM:       0.7 (arcsec)
Aper_rad:   0.7 (arcsec)

mag  23.00:  star          788 sky      10189 read     154 -> S/N      7.47
mag  23.10:  star          718 sky      10189 read     154 -> S/N      6.83
mag  23.20:  star          655 sky      10189 read     154 -> S/N      6.25
mag  23.30:  star          597 sky      10189 read     154 -> S/N      5.71
mag  23.40:  star          545 sky      10189 read     154 -> S/N      5.22
mag  23.50:  star          497 sky      10189 read     154 -> S/N      4.77
mag  23.60:  star          453 sky      10189 read     154 -> S/N      4.36
mag  23.70:  star          413 sky      10189 read     154 -> S/N      3.99
mag  23.80:  star          377 sky      10189 read     154 -> S/N      3.64
mag  23.90:  star          344 sky      10189 read     154 -> S/N      3.33
mag  24.00:  star          314 sky      10189 read     154 -> S/N      3.04
mag  24.10:  star          286 sky      10189 read     154 -> S/N      2.77
mag  24.20:  star          261 sky      10189 read     154 -> S/N      2.53
mag  24.30:  star          238 sky      10189 read     154 -> S/N      2.31
mag  24.40:  star          217 sky      10189 read     154 -> S/N      2.11
mag  24.50:  star          198 sky      10189 read     154 -> S/N      1.93
mag  24.60:  star          180 sky      10189 read     154 -> S/N      1.76
mag  24.70:  star          165 sky      10189 read     154 -> S/N      1.61
mag  24.80:  star          150 sky      10189 read     154 -> S/N      1.47
mag  24.90:  star          137 sky      10189 read     154 -> S/N      1.34

Так что ошибка в расчётах - как раз 10 часов для метровика.

Вот LSST в условном V - он без фильтров почти не работоспособен из-за дисперсии, разнесённые по долготе метровики могут обрабатывать околозенитную область в интеграле.

Filter:     V
Tel_diam:   650 (cm)
Overall QE: 0.7
Pixsize:    0.2 (arcsec/pixel)
Readnoise   2 (electrons)
Sky mag:    21 (mag/sq.arcsec)
Airmass:    1.2
Ext_coeff:  0.2
Exptime:    30 (sec)
FWHM:       0.7 (arcsec)
Aper_rad:   0.7 (arcsec)

mag  23.00:  star         2859 sky      36983 read     154 -> S/N     14.30
mag  23.10:  star         2607 sky      36983 read     154 -> S/N     13.08
mag  23.20:  star         2378 sky      36983 read     154 -> S/N     11.96
mag  23.30:  star         2169 sky      36983 read     154 -> S/N     10.94
mag  23.40:  star         1978 sky      36983 read     154 -> S/N     10.00
mag  23.50:  star         1804 sky      36983 read     154 -> S/N      9.14
mag  23.60:  star         1645 sky      36983 read     154 -> S/N      8.35
mag  23.70:  star         1500 sky      36983 read     154 -> S/N      7.63
mag  23.80:  star         1368 sky      36983 read     154 -> S/N      6.97
mag  23.90:  star         1248 sky      36983 read     154 -> S/N      6.37
mag  24.00:  star         1138 sky      36983 read     154 -> S/N      5.82
mag  24.10:  star         1038 sky      36983 read     154 -> S/N      5.31
mag  24.20:  star          947 sky      36983 read     154 -> S/N      4.85
mag  24.30:  star          863 sky      36983 read     154 -> S/N      4.43
mag  24.40:  star          787 sky      36983 read     154 -> S/N      4.04
mag  24.50:  star          718 sky      36983 read     154 -> S/N      3.69
mag  24.60:  star          655 sky      36983 read     154 -> S/N      3.37
mag  24.70:  star          597 sky      36983 read     154 -> S/N      3.08
mag  24.80:  star          545 sky      36983 read     154 -> S/N      2.81
mag  24.90:  star          497 sky      36983 read     154 -> S/N      2.56 

Метровик при равных параметрах:

Filter:     V
Tel_diam:   100 (cm)
Overall QE: 0.7
Pixsize:    0.2 (arcsec/pixel)
Readnoise   2 (electrons)
Sky mag:    21 (mag/sq.arcsec)
Airmass:    1.2
Ext_coeff:  0.2
Exptime:    30 (sec)
FWHM:       0.7 (arcsec)
Aper_rad:   0.7 (arcsec)

mag  20.70:  star          563 sky        875 read     154 -> S/N     14.11
mag  20.80:  star          513 sky        875 read     154 -> S/N     13.07
mag  20.90:  star          468 sky        875 read     154 -> S/N     12.10
mag  21.00:  star          427 sky        875 read     154 -> S/N     11.19
mag  21.10:  star          389 sky        875 read     154 -> S/N     10.34
mag  21.20:  star          355 sky        875 read     154 -> S/N      9.54
mag  21.30:  star          324 sky        875 read     154 -> S/N      8.80
mag  21.40:  star          295 sky        875 read     154 -> S/N      8.12
mag  21.50:  star          269 sky        875 read     154 -> S/N      7.48
mag  21.60:  star          246 sky        875 read     154 -> S/N      6.88
mag  21.70:  star          224 sky        875 read     154 -> S/N      6.33
mag  21.80:  star          204 sky        875 read     154 -> S/N      5.82
mag  21.90:  star          186 sky        875 read     154 -> S/N      5.35
mag  22.00:  star          170 sky        875 read     154 -> S/N      4.91
mag  22.10:  star          155 sky        875 read     154 -> S/N      4.50
mag  22.20:  star          141 sky        875 read     154 -> S/N      4.13
mag  22.30:  star          129 sky        875 read     154 -> S/N      3.79
mag  22.40:  star          118 sky        875 read     154 -> S/N      3.47
mag  22.50:  star          107 sky        875 read     154 -> S/N      3.18
mag  22.60:  star           98 sky        875 read     154 -> S/N      2.91
mag  22.70:  star           89 sky        875 read     154 -> S/N      2.67
mag  22.80:  star           81 sky        875 read     154 -> S/N      2.44
mag  22.90:  star           74 sky        875 read     154 -> S/N      2.23

Главный вывод из последнего сравнения - проницающая практически прямо пропорциональна диаметру, тут имеем разницу около 7, т.е. 2,15m, если сравнить на SNR 3.

[Алексей Юдин]

Поменьше бы аббревиатур - яснее было бы о чём речь! Диаметр зрачка LSST - 8,36 метра. Фокус более 10 м.
Предлагаете заменить на четыре 1 метровика? Но это меньше по площади чуть ли не в 17,5 раз! Мне это
тоже кажется нереальным. Приведите подробный анализ, если хотите хоть как-то обосновать свои предложения.
И большая просьба - не применять в этой теме искусственный интеллект!

Это называется "прошу не делать "беглых обзоров" - нет времени и сил их читать..."  ИИ, конечно, это "нечто"... Кстати, недавно ввели отдельным пунктом правил запрет на ИИшницу.

Всё очень просто - светосильный прямофокусник 1000/1650 со сборкой из 4-х QHY811Pro получает рациональный пиксельный масштаб 0,35" и поле 9,2 кв. градуса, т.е. почти такое же как LSST (9,6).

Задача у нас стояла просто обеспечить обзор объектов половины неба до 24,5m за три ночи. И за счёт того, что наши метровики снимают в белом, а LSST - в ugrizy, и получается схождение всей арифметики - около 3 берётся из соотношения рабочих площадей входного отверстия, остальное - высвободившимся за счёт отказа от набора фильтров времени.

В целом, арифметика уже излагалась в ответе №48, вопрос лишь в выборе конкретных приёмника и схемы.

Если поставить и нам задачу многополосной фотометрии, то можно либо ставить каналы в параллель, либо вернуться на Кассегрен и рассмотреть рациональность спектроделения.

Причём, в случае фотометрии в фильтрах особенно полезно рассмотреть вопрос сценарно, допустить частично-разреженный массив для максимизации этендю в экранно-ограниченной системе и "полуторную" сшивку.

[Клевцов Юрий Андреевич]

На LSST, насколько мне известно, заявлена предельная величина около 27m. Ну и что, этот телескоп, как у вас, в
белом уже что, не может работать? Так что озвученные вами сравнения ну никак не кажутся корректными.

[Алексей Юдин]

Ну и что, этот телескоп, как у вас, в
белом уже что, не может работать?

Он в белом не может делать обзоров значимой части неба, только околозенитную область.

Так что озвученные вами сравнения ну никак не кажутся корректными.

Сравнение корректно для специфической задачи - синоптического обзора с определёнными проницанием и каденсом. Грубо говоря - "ищем слабые кометы и астероиды далеко от нас, остальное при наблюдениях по ЦУ".

А комплекс в целом необходимо оптимизировать исходя из имеющегося исследовательского ландшафта и прогнозов его эволюции - это с любым астрономическим, да и вообще научным инструментом так.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Сравнение корректно для специфической задачи - синоптического обзора с определёнными проницанием и каденсом. Грубо говоря - "ищем слабые кометы и астероиды далеко от нас, остальное при наблюдениях по ЦУ".

Ну примерно так я и понял.   

[e+]

Поменьше бы аббревиатур - яснее было бы о чём речь! Диаметр зрачка LSST - 8,36 метра. Фокус более 10 м.
Предлагаете заменить на четыре 1 метровика? Но это меньше по площади чуть ли не в 17,5 раз!

Входной зрачок у LSST - кольцо площадью в ~35 м².

На LSST, насколько мне известно, заявлена предельная величина около 27m.

При сложении большого количества кадров: "... The Observatory will image about 18,000 deg2 of the southern sky with six filters in its main survey, with about 825 visits to each spot over 10 years. The 5σ (SNR greater than 5) magnitude limits are expected to be r < 24.5 in single images, and r < 27.8 in the full stacked data. ... "

[lx75]

Всё очень просто - светосильный прямофокусник 1000/1650 со сборкой из 4-х QHY811Pro получает рациональный пиксельный масштаб 0,35" и поле 9,2 кв. градуса

Это теоретический масштаб, а какой RMS радиус пятна рассеяния в центре и на краю поля?

[ysdanko]

По ссылке реальные цифры по проницанию однометрового телескопа Цейсс-1000. Все те же часы выдержки 

И не для 24м, а для 22 с копейками 

https://www.sao.ru/Doc-en/Telescopes/small/CCD/#:~:text=The%20characteristics%20of%20the%20photometer,given%20in%20the%20Vega%20system

[Алексей Юдин]

Это теоретический масштаб, а какой RMS радиус пятна рассеяния в центре и на краю поля?

Да отлично всё, 2 пикселя даже в углу кроются с запасом, а по центру вообще можно делать дырку в пирамиде и ставить инструмент высокого разрешения, чтобы в лунные ночи работать по ЦУ.

[Алексей Юдин]

По ссылке реальные цифры по проницанию однометрового телескопа Цейсс-1000. Все те же часы выдержки 

И не для 24м, а для 22 с копейками 

https://www.sao.ru/Doc-en/Telescopes/small/CCD/#:~:text=The%20characteristics%20of%20the%20photometer,given%20in%20the%20Vega%20system

Вопрос какова их фотометрическая апертура - почему-то параметр не приведён, хотя критичен.

Если возьмём 2хFWHM, то вот так выходит, гораздо хуже, конечно, чем при хороших изображениях, 22,4 за 300с при

Filter:     V
Tel_diam:   100 (cm)
Overall QE: 0.7
Pixsize:    0.22 (arcsec/pixel)
Readnoise   3 (electrons)
Sky mag:    21 (mag/sq.arcsec)
Airmass:    1.2
Ext_coeff:  0.2
Exptime:    300 (sec)
FWHM:       1.5 (arcsec)
Aper_rad:   3 (arcsec)

mag  20.00:  star        11450 sky     160775 read    5258 -> S/N     27.18
mag  20.10:  star        10443 sky     160775 read    5258 -> S/N     24.86
mag  20.20:  star         9524 sky     160775 read    5258 -> S/N     22.73
mag  20.30:  star         8686 sky     160775 read    5258 -> S/N     20.78
mag  20.40:  star         7922 sky     160775 read    5258 -> S/N     18.99
mag  20.50:  star         7225 sky     160775 read    5258 -> S/N     17.36
mag  20.60:  star         6589 sky     160775 read    5258 -> S/N     15.86
mag  20.70:  star         6009 sky     160775 read    5258 -> S/N     14.49
mag  20.80:  star         5480 sky     160775 read    5258 -> S/N     13.23
mag  20.90:  star         4998 sky     160775 read    5258 -> S/N     12.09
mag  21.00:  star         4558 sky     160775 read    5258 -> S/N     11.04
mag  21.10:  star         4157 sky     160775 read    5258 -> S/N     10.08
mag  21.20:  star         3792 sky     160775 read    5258 -> S/N      9.20
mag  21.30:  star         3458 sky     160775 read    5258 -> S/N      8.40
mag  21.40:  star         3154 sky     160775 read    5258 -> S/N      7.67
mag  21.50:  star         2876 sky     160775 read    5258 -> S/N      7.00
mag  21.60:  star         2623 sky     160775 read    5258 -> S/N      6.39
mag  21.70:  star         2392 sky     160775 read    5258 -> S/N      5.83
mag  21.80:  star         2182 sky     160775 read    5258 -> S/N      5.32
mag  21.90:  star         1990 sky     160775 read    5258 -> S/N      4.85
mag  22.00:  star         1815 sky     160775 read    5258 -> S/N      4.43
mag  22.10:  star         1655 sky     160775 read    5258 -> S/N      4.04
mag  22.20:  star         1509 sky     160775 read    5258 -> S/N      3.69
mag  22.30:  star         1377 sky     160775 read    5258 -> S/N      3.36
mag  22.40:  star         1256 sky     160775 read    5258 -> S/N      3.07
mag  22.50:  star         1145 sky     160775 read    5258 -> S/N      2.80
mag  22.60:  star         1044 sky     160775 read    5258 -> S/N      2.55
mag  22.70:  star          952 sky     160775 read    5258 -> S/N      2.33
mag  22.80:  star          869 sky     160775 read    5258 -> S/N      2.13
mag  22.90:  star          792 sky     160775 read    5258 -> S/N      1.94

Так что надо искать где что не так, раз для LSST калькулятор выдаёт что-то в районе ожидаемых 24,5m.

[ysdanko]

Может здесь есть...
https://www.sao.ru/hq/vsher/vsher_en.php

[Алексей Юдин]

Может здесь есть...
https://www.sao.ru/hq/vsher/vsher_en.php

Нашёл статью esemenko, апертуры у них там используются совершенно конские, под 30", поэтому и проницание такое низкое. Вот на этой картинке около 100 бинированных пикселей по 18 мкм, 28,8".

https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-sovremennyh-poluprofessionalnyh-pzs-kamer-dlya-raboty-na-opticheskih-teleskopah-srednego-klassa

Filter:     V
Tel_diam:   100 (cm)
Overall QE: 0.7
Pixsize:    0.216 (arcsec/pixel)
Readnoise   3 (electrons)
Sky mag:    21 (mag/sq.arcsec)
Airmass:    1.2
Ext_coeff:  0.2
Exptime:    300 (sec)
FWHM:       1.8 (arcsec)
Aper_rad:   15 (arcsec)


Warning: radius exceeds limit of 30 
mag  20.00:  star        11451 sky    4019377 read  136354 -> S/N      5.61
mag  20.10:  star        10443 sky    4019377 read  136354 -> S/N      5.12
mag  20.20:  star         9524 sky    4019377 read  136354 -> S/N      4.67
mag  20.30:  star         8686 sky    4019377 read  136354 -> S/N      4.26
mag  20.40:  star         7922 sky    4019377 read  136354 -> S/N      3.88
mag  20.50:  star         7225 sky    4019377 read  136354 -> S/N      3.54
mag  20.60:  star         6589 sky    4019377 read  136354 -> S/N      3.23
mag  20.70:  star         6009 sky    4019377 read  136354 -> S/N      2.95
mag  20.80:  star         5481 sky    4019377 read  136354 -> S/N      2.69
mag  20.90:  star         4998 sky    4019377 read  136354 -> S/N      2.45

Тогда имеем расчётные 20,7m при реальных 20,4m - 0,3m видимо на всякой гадости потеряли типа плохих покрытий зеркал, засветке, экстинкции хуже модельных и т.п.

[ysdanko]

апертуры у них там используются совершенно конские, под 30"

Возможно это связано с тем, что там проблемы с механикой, вот и перестраховываются.
Как я понял за 17 лет ни разу не проводили настоящего ТО. При перекладке все скачет, разгрузка работает не стабильно., фокус уплывает...все это влияет на ФРТ.
https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-kachestva-opticheskoy-sistemy-teleskopa-tseyss-1000-s-pomoschyu-datchika-volnovogo-fronta-shaka-gartmana

[Алексей Юдин]

При перекладке все скачет, разгрузка работает не стабильно., фокус уплывает...все это влияет на ФРТ.

Это всё означает, что телескоп ни разу не работает как метровый. Даже по сравнению с апертурой 6" в ответе №94 реальная потеря проницающей - 2m. А радиус апертуры 1,5-2 FWHM - это рекомендация AAVSO.

Ну и чтобы нам вернуться к реалиям, надо прежде всего выяснить, какова эффективная фотометрическая апертура алгоритмов выделения звёзд методом аппроксимации ФРТ для случая максимизации проницающей силы в ущерб точности фотометрии (режим поиска слабых объектов). Тогда и понятны рабочие настройки калькулятора.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Тогда и понятны рабочие настройки калькулятора.

Неплохо бы понять, на каких принципах основан этот калькулятор и что собой представляет. Есть такая книжка: "Астероидно-кометная опасность вчера, сегодня, завтра". У меня её интернет-версия. Там на стр. 184 приводится формула для подсчёта
предельной звёздной величины объекта для телескопа с ПЗС-матрицей. К сожалению, форумовский редактор не пропускает формулы, созданные в редакторе WORD, и это лишает меня возможности её привести здесь. Но, насколько я понимаю, из параметров
ПЗС-матрицы там фигурирует только квантовая эффективность, отношение сигнала к шуму и количество пикселей матрицы, на которые ложится изображение звезды. Вы эту зависимость имеете в виду, под словом калькулятор?