A A A A Автор Тема: Техника орбитальных и наземных телескопов  (Прочитано 22233 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
В связи с  вопросами VDT о цвете объектов с телескопа Хаббла предлагаю в этой теме провести знакомство с устройством, работой и возможностями оборудования орбитальных телескопов.
Для затравки - о Хаббле. Вот здесь
http://www.moscowaleks.narod.ru/galaxy167.htmlописание оптическх приборов и их параметров. Сказано и о фильтах, о которых я писал для VDT. Их очень много. Кто что имеет интересного - давайте ссылки, проведем себе ликбез. :)
« Последнее редактирование: 23.07.2009 [15:32:15] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Вот несколько устаревший список орбитальных телескопов, по крайней мере дает представление, что делалось.
http://galspace.spb.ru/index62-1.htmlВы удивитесь, но в списке 65 орбитальных телескопа, список неполный.И еще один обзор
http://sovserv.ru/vbb/showthread.php?t=61260
« Последнее редактирование: 17.07.2009 [21:52:44] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Домашняя страница NASA's Spitzer Space Telescope
http://www.spitzer.caltech.edu/
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Не орбитальный, но огромный: зеркало 30 метров
Система адаптивной оптики позволит проводить наблюдения с дифракционным качеством (0,008 угловой секунды на длине волны 1,2 мкм и 0,015 угловой секунды на длине волны 2,2 мкм).
http://physics.com.ua/news.php?id=1325
сайт компании строителя http://www.tmt.org/
« Последнее редактирование: 23.07.2009 [18:44:13] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

bob

  • Гость
Ув. Тать, спасибо за обзор!

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
На практически всех крупных наземных телескопах используется адаптивная оптика для исправления волнового фронта от исследуемого объекта, искаженного атмосферой. Вкратце принцип работы таков: лазером мощностью в несколько ватт возбуждается свечение натрия в слоях атмосферы на высоте около 90 км, там его есть. Получается яркое пятно (искуственная звезда) диаметром около метра в поле зрения телескопа. Спициальная компьютерная программа исследует принимаемое изображение и корректирует его, а заодно и изображение далекого исследуемого объекта, управляя кривизной специального небольшого зеркала. Зеркало это представляет из себя матрицу пьезоэлементов с зеркальным покрытием. Например, система адаптивной оптики интерферометра Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили имеет корректирующее зеркало из 60-ти управляемых элементов.
ПРИНЦИП КОРРЕКЦИИ АТМОСФЕРНЫХ ИСКАЖЕНИЙ с помощью гибкого управляемого зеркала. На врезках – изображение двойной звезды без коррекции волнового фронта (слева) и с применением коррекции (справа).



http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/ADAPTIVNAYA_OPTIKA.html
Упомянутый 30 метровый телескоп тоже будет снабжен адаптивной оптикой. http://www.tmt.org/news/tip-tilt-milestone.htm
3000 управляющих элементов будут деформировать по необходимости поверхность зеркала 800 раз в секунду. Кроме того есть еще изменение наклона фронта волны, связанное с перемещением объекта по небосводу в результате вращения Земли. Для коррекции этого искажения все зеркало, весящее 40 кг, изменяет свою ориентацию 20 раз в секунду.

Расположенная на Гаваях в вулкане Mauna обсерватория W. M. Keck Observatory использует Следующего Поколения Адаптивную Оптику NGAO на двух 10 метровых телескопах, работающих синхронно. продвинутые в английском могут здесь прочитать подробности
http://keckobservatory.org/images/files/ASTRO2010_NGAO_Activity_Report.pdf
Вот она, обсерватория. Надо быть большим энтузиастом, чтоб работать в столь "цивилизованном" месте

http://astro.websib.ru/sprav/Observat/obs/O/O_Mouna-Kea/O_Mouna-Kea.htm
« Последнее редактирование: 23.07.2009 [20:36:58] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

bob

  • Гость

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
В состав обсерватории Кек входит в том числе
Joint Astronomy Centre расположенный в Хило, Гавайи,
http://www.jach.hawaii.edu/
Объединенный астрономический центр управляет двумя телескопами:
самый большой в мире работающий исключительно  в инфракрасном диапазоне United Kingdom Infra-Red Telescope Британский инфракрасный телескоп - 3,8-метровый


James Clerk Maxwell Telescope Телескоп Джеймса Клерка Максвелла - Телескоп субмиллиметровых волн. -15 -метровый
на нем используется уникальный болометр SCUBA, the Submillimetre Common-User Bolometer Array. The instrument contains 131 individual detectors, in two arrays, optimized for the submillimetre atmospheric transmission windows. Здесь описание от изготовителя http://www.roe.ac.uk/ukatc/projects/scuba/index.html
Следующая разработка SCUBA-2 значительно превосходит по возможностям
http://www.roe.ac.uk/ukatc/projects/scubatwo/index.html
Кому интересно, вот таблица ими разработанных инструментов
http://www.roe.ac.uk/ukatc/includes/ukatc-instruments.pdf
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
bob о месте и времени - это намек? :) Я уже подумывал, что кому то придет мысль куда нибудь туда перенести. Но я здесь прописан и там продолжать не буду. Треп там сплошной, а я затеял сделать обзор возможностей современной наблюдательной астрономии с благой целью: внести ясность откуда что берется из нами здесь обсуждаемого и где проходит граница возможностей. Было предложено мной и добавлять, кто чего знает, пока тихо.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
В начале 2005 года вступил в стадию практических наблюдений пилотный проект Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Расположенное в Чили, на высоте 5100 м 12-метровое зеркало позволяет проводить наблюдения южного неба в идеальных условиях в субмиллиметровом диапазоне волн - наименее исследованной прежде части электромагнитного спектра.

Поверхность 12-метрового зеркала состоит из 264 алюминиевых панелей. После монтажа средняя точность поверхности достигала 40 микрон. Более точное формирование поверхности провели путем приема сигнала передатчика частоты 92 ГГц, установленного на соседней горе. С помощью этого сигнала и голографического метода были сняты карты отклонений от идеальной формы поверхности зеркала. После новой юстировки панелей была достигнута средняя точность 17 мкм - это пятая часть толщины человеческого волоса и 1/22 самой короткой волны APEX (0.37 мм)
    Краткие характеристики телескопа APEX

    Место расположения:
    Чили, Llano de Chajnantor, 23о00'20."8 ю.ш., 67о45'33."0 зап.долг.

    Зеркало телескопа:

        * главный рефлектор: диаметр 12 м, 264 алюминиевых панели,
        * средняя точность поверхности: 17 мкм (r.m.s.),
        * общий вес: 125 т,
        * средняя точность наведения: 2",
        * изготовитель: Vertex Antennentechnik GmbH,
        * угловое разрешение: FWHM = 7."8 х 800/[GHz],
        * соотношение раскрыва: f / D = 8.
          Оснащение:
        * наблюдаемый спектральный диапазон: от 0.2 до 1.5 мм,
        * приемники: гетеродинный приемник для спектральных исследований, болометрическая матрица формирования изображения,
        * аппаратура анализа: автокоррелятор и FFT - спектрометр.
Здесь подробно об  APEXhttp://w0.sao.ru/hq/lrk/APEX.html
    Кроме того, APEX - прообраз запланированного интерферометра ALMA , наблюдения которого будут возможны на базах до 14 км.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать

сайт проекта ALMA http://almaobservatory.org/

Таблица рабочих диапазонов


и график атмосферных шумов в охватываемом спектре


На таких машинах перевозят антенны к месту установки


Вид из космоса на строительную площадку

В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн SWN

  • *****
  • Сообщений: 2 274
  • Рейтинг: +45/-0
  • И вся печаль проходит, когда глядишь на звезды
    • Skype - Astrowlad
    • Show only replies by SWN
Цитировать
Вот она, обсерватория. Надо быть большим энтузиастом, чтоб работать в столь "цивилизованном" месте
   Так они вахтовым методом работают. И приличный отель для дневного сна имеется. ;)
SW2001-CG-5, МТО-1000, БПЦ20х60

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Самая южная на планете обсерватория находится в Антарктиде
Самое холодное и сухое место на Земле оказалось идеальным для наблюдения за звездами, так как небо почти всегда ясное, и более того в Антарктике 4 месяца в году - ночь. В отсутствие Солнца питается от генераторов, в остальное время от солнечных батарей. Полностью автоматизирована.
http://infuture.ru/article/224
http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=24685
http://mcba11.phys.unsw.edu.au/~plato/

CSTAR (Chinese Small Telescope ARray) четыре одинаковых 145 мм
телескопа каждый со своим отличным фильтром.

еще 2 телескопа принадлежат Caltech и один University of Arizona и University of Exeter
Есть домашняя станица, есть кнопка "инглиш" нет инглиша :)
http://ccaa.pmo.ac.cn/component/option,com_frontpage/Itemid,1/lang,en/


В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн Ксей

  • *****
  • Сообщений: 1 295
  • Рейтинг: +7/-0
    • Show only replies by Ксей
Вкратце принцип работы таков: лазером мощностью в несколько ватт возбуждается свечение натрия в слоях атмосферы на высоте около 90 км, там его есть. Получается яркое пятно (искуственная звезда) диаметром около метра в поле зрения телескопа. Спициальная компьютерная программа исследует принимаемое изображение и корректирует его, а заодно и изображение далекого исследуемого объекта, управляя кривизной специального небольшого зеркала.

Казалось бы в любой области неба много точечных объектов , которые можно использовать для коррекции искажений зеркала и атмосферы. Зачем искусственная звезда?

Оффлайн SWN

  • *****
  • Сообщений: 2 274
  • Рейтинг: +45/-0
  • И вся печаль проходит, когда глядишь на звезды
    • Skype - Astrowlad
    • Show only replies by SWN
Вкратце принцип работы таков: лазером мощностью в несколько ватт возбуждается свечение натрия в слоях атмосферы на высоте около 90 км, там его есть. Получается яркое пятно (искуственная звезда) диаметром около метра в поле зрения телескопа. Спициальная компьютерная программа исследует принимаемое изображение и корректирует его, а заодно и изображение далекого исследуемого объекта, управляя кривизной специального небольшого зеркала.

Казалось бы в любой области неба много точечных объектов , которые можно использовать для коррекции искажений зеркала и атмосферы. Зачем искусственная звезда?
   Нужен достаточно яркий источник в поле зрения телескопа. Такие не часто попадаются.
SW2001-CG-5, МТО-1000, БПЦ20х60

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Из действительно масштабных проектов обращает на себя внимание Paul Allen's Telescope Array. Paul Allen - один из основателей Майкрософт и верящий в поимку вселенских сигналов чудак с деньгами. Вот здесь на горе

вознамерились и собираются построить 350 антенн диаметром 3,1м каждая, вот таких

В отличии от Аресибо, который программе SETI посвятил в период сентябрь 1998 до март 2004 всего 100 дней своего времени, этот проект будет наблюдать, искать и ловить 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Диапазон 1 до 10 GHz
 Это поле антенн охватывает бОльшую площадь неба, чем Аресибо и может принять сигнал от множества звезд одновременно. Вот сравнение. Project Phoenix это Аресибо

Кроме поиска внеземных сигналов предусмотрена и обширная научная программа.
    * Determine the HI content of galaxies out to z ∼ 0.2 over 3π steradians, to measure how much intergalactic gas external galaxies are accreting; to search for dark, starless galaxies; to lay the foundation for SKA dark energy detection

    * Classify 250,000 extragalactic radio sources as active galactic nuclei or starburst galaxies, to probe and quantify star formation in the local Universe; to identify high redshift objects; to probe large scale structure in the Universe; to identify gravitational lens candidates for dark matter and dark energy detection

    * Explore the transient sky, to probe accretion onto black holes; to discover of the orphan gamma ray burst afterglows; to discover new and unknown transient phenomena

    * Survey 1,000,000 stars for SETI emission with enough sensitivity to detect an Arecibo radar out to 300 pc within the range of 1 and 10 GHz

    * Survey the 4×1010 stars of the inner Galactic Plane from 1.42 to 1.72 GHz for very powerful transmitters

    * Measure the magnetic fields in the Milky Way and other Local group galaxies, to probe the role of magnetic fields in star formation and galaxy formation and evolution.

    * Detect the gravitational wave background from massive black holes through pulsar timing

    * Measure molecular cloud and star formation properties using new molecular tracers, to map the star formation conditions on the scale of entire GMCs; to determine the metallicity gradient of the Milky Way
Весь проект разбит на стадии готовности

Первая из них АТА-42,


Остальные подробности тут http://www.seti.org/ata
« Последнее редактирование: 26.07.2009 [18:05:27] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
konstkir своими фантазиями подтолкнул на вот эту орбитальную обсерваторию.
 ТЕСИС - это комплекс космических телескопов, разрабатываемый в Лаборатории рентгеновской астрономии  Солнца Физического института Российской Академии наук (ФИАН) для исследования структуры и динамики солнечной короны с пространственным разрешением до 2 угловых секунд и временным разрешением менее 30 секунд. ТЕСИС установлен на борту российского спутника КОРОНАС-ФОТОН (последнего из трех аппаратов программы космических исследований КОРОНАС), запуск которого состоялся 30 января 2009 года с космодрома Плесецк

Состав инструментов ТЕСИС

Комплекс аппаратуры ТЕСИС включает 5 научных инструментов:

    * Изображающий спектрогелиометр в линии MgXII 8.42 A (MISH - the MgXII Imaging Spectroheliometer)
    * Спектрогелиометр крайнего ультрафиолетового диапазона (EUSH - the EUV Spectroheliometer)
    * Два телескопа крайнего ультрафиолетового диапазона (FET - the Full-disk EUV Telescopes)
    * Коронограф крайнего ультрафиолетового диапазона (SEC - the Solar EUV Coronograph)
    * Рентгеновский фотометр-спектрогелиометр СФИНКС (SphinX).


http://www.tesis.lebedev.ru/about_tesis.html
« Последнее редактирование: 26.07.2009 [20:14:27] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Рейтинг: +79/-2
    • Show only replies by Kostyrko

Цитата konstkir: «Кстати, любопытно, как сильно раскрашивают фото, например, NASA?»

В оптических телескопах, в отличие от обычных фотокамер, в качестве датчиков изображения в основном применяют матрицы ПЗС с обратной засветкой.
Наиболее распространенные для обычных фотокамер цветовые фильтры Байера в астрономических инструментах не используют.
Для астрономических наблюдений применяют светофильтры других типов (http://www.astronet.ru/db/msg/1188713).

А какие типы приемников излучения, кроме матриц ПЗС с обратной засветкой, применяют в современных телескопах?

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Телескопы Гершель и Планк запущены в район лагранжевой точки L2. Прежде, чем говорить об их устройстве и возможностях полезно разобраться, чем хороша эта точка L2.
Точки Лагра́нжа, также известные как точки либра́ции или L-точки — это такие точки в системе из двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой массой, на которое не действуют никакие другие силы, кроме гравитационных сил со стороны этих двух массивных тел, может оставаться неподвижным относительно этих тел. Именно это и есть причина выбора этиой точки для телескопов,поскольку здесь Земля почти полностью заслоняет солнечный свет, да и сама не мешает наблюдениям, поскольку обращена к L2 неосвещенной стороной. Расстояние от Земли до L2 = 1,5 млн км


Все точки Лагранжа лежат в плоскости орбит массивных тел. Первые три точки расположены на линии, проходящей через оба массивных тела. Эти точки Лагранжа называются коллинеарными и обозначаются L1, L2 и L3.
Тела, помещённые в коллинеарных точках Лагранжа, находятся в неустойчивом равновесии.
 Ещё две точки (L4 и L5) расположены в вершинах равносторонних треугольников с основанием, совпадающим с отрезком, соединяющим два массивных тела. Если масса одного из этих тел много меньше массы другого, точки L4 и L5 расположены на орбите менее массивного тела, на 60° впереди и позади него. Эти точки называют треугольными или троянскими. В отличие от коллинеарных точек либрации, в троянских точках обеспечивается устойчивое равновесие, если M1/M2 > 24,96. При смещении объекта возникают силы Кориолиса, которые искривляют траекторию и объект движется по устойчивой орбите вокруг точки либрации
В сентябре-октябре 2009 года два аппарата STEREO совершат транзит через точки L4 и L5.
 STEREO (англ. Solar TErrestrial RElations Observatory) — миссия НАСА по изучению солнечной активности. Два одинаковых космических аппарата были запущены 26 октября 2006 года. Предполагается что один из них постепенно отстанет от Земли, а другой, наоборот, обгонит её. Это позволит проводить стереоскопические наблюдения за Солнцем и изучить феномен корональных выбросов массы.
Сайт http://stereo.gsfc.nasa.gov/spacecraft.shtml

В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн ТатьАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 10 011
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Телескоп Herschel Space Observatory.
Телескоп с зеркалом диаметром 3,5 метра — самый крупный космический телескоп из когда-либо запущенных. Материалом для зеркала послужил карбид кремния. Благодаря этому вес телескопа составил лишь 300 кг, в то время как телескоп из традиционных материалов весил бы 1,5 тонны. Кроме того, физические свойства карбида кремния позволяют контролировать форму зеркала с точностью до 10 мкм. Зеркало «склеено» из 12 элементов.[2] Излучение фокусируется на три прибора с датчиками, имеющими температуру ниже 2 K.
зеркало
Расположение в ракете при запуске. Хершел сверху, Планк под ним

Три инструмента на борту
Детектор HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared) улавливает излучение в диапазоне от 157 до 212 микрометров и от 240 до 625 микрометров. HIFI способен различать отдельные молекулы и изучать характер их движения, температуру и другие физические характеристики.
 Слово "гетеродинный" означает, что инфракрасный спектр переносится в видимый с помощью локальных генераторов в количестве 7, перекрывающих диапазон 480-1250 Ггц и 1410–1910 Ггц. Вот такой он

4 сентября этот инструмент временно отключен поскольку в его работе обнаружились аномалии. http://www.esa.int/esaSC/SEMUFIFF5ZF_index_0.html
Детектор PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) работает в диапазоне от 55 до 212 микрометров. Этот инструмент идеально приспособлен для изучения молодых галактик с активным звездообразованием и пылевых облаков.

Инструмент под названием SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver) предназначен для изучения излучения в диапазоне длин волн от 194 до 672 микрометров.
Сайт http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=45263

Галактика М51, внизу она же в видимом спектре
« Последнее редактирование: 20.09.2009 [14:22:03] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"