sviluppi tecnologici. il telescopio azt24 riflettore ritchey-chrétien 1.1 m di apertura montatura...
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Sviluppi tecnologici
IL TELESCOPIO AZT24
Riflettore Ritchey-Chrétien
1.1 m di apertura
Montatura equatoriale alla tedesca
Proveniente dall’Osservatorio di Pulkovo (san Pietroburgo).
Installato nella cupola Est della Stazione Osservativa di Campo Imperatore (AQ) nel 1997.
Prima luce con la camera infrarossa SWIRCAM nel 1999.
Telescopio AZT24 Configurazione Ritchey-Chrétien
Campo corretto 20' = 46 mm
Specchio primario diametro 1100 mmfocale 4553 mm
Specchio secondario diametro 590 mm
distanza dal primario 2605.5 mm
EFL Cassegrain 7971 mm ( f / 7.2 )
Montatura equatoriale alla tedesca
Movimentazione telescopio motori DC
Puntamento sistema encoder assoluti in e risoluzione 10” ( sola precisione meccanica )
Velocità coarse 75 ‘ / sec
fine 15 “ / sec
Massa totale 32 tonnellate
Massa in movimento 24 tonnellate
Movimentazione specchio terziario AZT24
•Messa a fuoco più agevole
•Possibilità di dithering muovendo solo M3
•Possibilità di montare altri strumenti
Motori Physik Instrumente
SVILUPPI TECNOLOGICI
Near-infrared camera SWIRCAM
Camera per il vicino infrarosso (1-2.5 m)
Equipaggiata con array Rockwell HgCdTe 256 × 256 “PICNIC”
Assemblata dalla Infrared Laboratories di Tucson (AZ) nel 1997.
Prima luce al telescopio AZT24 nel 1999.
Unico rivelatore per il vicino infrarosso sul territorio nazionale.
SWIRCAM – Layout (EFOSC)
SWIRCAM - Caratteristiche
J H K Efficienza quantica 59 % 70 % 61 %
Dark current 0.00367 ADU / sec / pixel
Intervallo dinamico 0 - 55000
Intervallo di linearità 5000 - 50000
Readout noise ~ 30 e- ( senza pixel processing )
Gain 5.95 e- / ADU
Ghost di persistenza trascurabili
Ghost elettronici ~ 2.5 % della sorgente
Scala 1.04 “/ pix
FOV 4.4’ x 4.4’
Tempi tipici
detector readout ~ 0.36 sec / DIT
image transfer ~ 9.50 sec / group
telescope offset ~ 3.30 sec / arcmin (bassa velocità)
SWIRCAM - Capabilities
Fotometria
J @ 1.25 m
H @ 1.65 m
K @ 2.2 m
K’ cut a 2.32 m
a banda larga a banda stretta
HeI @ 1.083 m
FeII @ 1.645 m
H2 @ 2.121 m
Br @ 2.164 m
Spettroscopia
Grism IJ
Range = 0.84 – 1.32 m
C = 1.09 m
sampling = 19 Å / pix
R ~ 271
Grism HK + order sorter
Range = 1.45 – 2.38 m
C = 1.92 m
sampling = 36 Å / pix
R ~ 268
Spettri IJ e HK della sorgente AFGL 2298 (13.05.2002) (Clark et al., 2003, A&A, 403, 653)
NGC891 in banda H (mosaico di 2 immagini)
SWIRCAM - Performances
Caratteristiche del sito
= +42° 26’ 39”.1 = -13° 33’ 29”.2 h = 2150 m (s.l.m.)
Notti osservative 120 / anno
Seeing tipico 1.5-3.5 arcsec < > = 2.2 arcsec
Luminosità del cielo J H K( mag / arcsec2 ) 15.5 14.5 11.5
Errore introdotto dal flat-field < 10 % senza illumination correction< 2 % con illumination correction
Stabilità fotometrica J H K(mag) 0.06 0.1 0.2
Mag. limite per la fotometria ( S / N = 3 , Texp = 60 sec , = 2.5 arcsec):
Jlim = 18.1 Hlim = 16.9 Klim = 15.3
Mag. limite per la visibilità del continuo ( S / N = 3 , Texp = 900 sec , = 2.5 arcsec):
Jlim = 14.0 Hlim = 12.3 Klim = 10.8
•Schermaggio dell’emissione dello specchio secondario sullo stop di Lyot
SVILUPPI TECNOLOGICI
•Studio del possibile utilizzo di un grism a media risoluzione (R~1000) per studiare la banda del CO oltre 2.28 m
•Implementazione di ulteriori filtri a banda stretta (es. CO @ 2.3 m)
CONCORDIA @ DOME C
WHY Dome C?
Sub-arcsec seeing conditions, which allow diffraction limited imaging (at least at near & mid-IR wavelengths) without complex optics.
High sky transparency, low levels of precipitated water, low sky emissivity and low temperature all combine in making a moderate size telescope on the Antarctic Plateau as powerful as an instrument of bigger size operating elsewhere.
Enormous gain especially for > 2 m for reduced thermal background. M, N, Q bands so stable that they might be exploited in a ‘simple’ way, e.g. with surveys. A NEW ASTRONOMY, impossible elsewhere on Earth and not foreseen with comparable observing time in space.
Background atmosferico a South Pole
The IRAIT telescope
Cassegrain;Alt-Az.;D=0.8m;F/3 mirror;Final: F/20 (wobbl. sec. mirror);12.79 “/mm(Cass. Scale)
•Remote control and robotic operations are ready•Solutions for the enclosure are in progress
Status…
Focal plane instruments
•Mid-IR camera (Boeing Si:As 128x128 pixels, to be evolved into 256x256). Expected limits: sources around 20 mJy in 10 min (3) at 10 m. Field of view: up to 8’x8’.
(INAF-OACT)
•Possible near-IR camera (1-5 m, e.g. Hawaii, 1024x1024 pixel) from France-Spain (Nicholas Epchtein, Nice, & Carlos Abia, Granada) in a project for making IRAIT a Italo-French-Spanish facility.
Cryogenics
•He-cooled dewars are OK for summer, but impractical for winter requirements (refilling operations, transportation, handling of He…)
•Cryostats with closed-circuit cryocoolers more suitable (now widely used also in ‘normal’ astronomical sites).
•However, for ~ 6 K operations (Si:As detectors) 2-stage systems required: so far rather power-consuming (> 2KW): maybe problems with energy supply at Dome C. Solutions available for space applications (pulse tubes at low energy consumption: < 500 W) but… expensive!
Where we started from: Tircam2
AMICA1 Test astronomico primavera 2005 (TIRGO) - Spedizione a Dome C autunno 2005
He cooled Dewar Detector Si:As
128x128 (acquired from Tircam2)
Optical and electronic project development at OACT
AMICA2 Closed-loop cryogenic
system 256x256 Si:As array Automatic operation
R&D…..
AMICA 2 – R&D
Tecnologia infrarossa
Sofradir ( Francia)
AEG-AIM ( Germania )
Elettronica
LETI ( Francia )
Criogenia
Cryomat, Cryoforum, CMH ( Francia )
Quantum Kriotechnik, Cryo-technics, Cryophysics GmbH ( Germania )
Meili Kriotech, TECO-René Koch ( Svizzera )
Valley Research Corporation ( Spagna )
Cryogenic Ltd, Wessington Cryogenics (UK)
Cryotechnic Group ( Polonia )
(Europa)
AMICA 2 – R&D
Elettronica e meccanica
Tecnomare, Elettromare, Forestal
Criogenia e vuoto
Rial Vacuum, FLIR
Ottica
Officine Galileo (progettazione, realizzazione e test)
CETEV (trattamento materiali, realizzazione ottiche)
SILO (realizzazione ottiche)
Possibili collaborazioni con INFN (LNGS) per la criogenia
Italia
} ora Galileo Avionica
Science with IRAIT
• Hot nebulae (100-500 K): star formation region, planetary nebulae, supernova remnants, circumstellar envelope of giant stars.
• More obvious targets: red Galactic objects, interactions between stellar fluxes and the ISM Examples:
1. Surveys of mass losing evolved stars;2. Surveys of dense ISM regions & star formation3. Search of obscured sources (Supernovae,
AGB…) 3. Surveys to look for intrinsically cool objects (exoplanets, BD, WD)
• In addition, ~100 known Seyferts and AGN reachable (IRAS!). A wide sample of galaxies at low z (< 0.1) accessible to study colors and SF bursts. IR bright Galaxies
Obscured Supernovae
Mid-IR color and mass loss
from AGB stars
MM sources in SFR: possibility of TO for IR counterparts of ALMA objects
Telescopio TNT (Teramo-Normale Telescope)
Teramo:
Lat.: +42° 39’ 27” Long.: -13° 43’ 58”.8 Alt.: 398 m
Specchio M1: 0.72 m
Lungh. focale: 10.1 m ( f / 14 )
Configurazione: Ritchey-Chrétien
Montatura: equatoriale
Seeing tipico: 1.5-4.5 arcsec
< > = 2.5 arcsec
Notti osservative: 70-100 / anno
Arrivo all'OACT: inizio 2001
Costruttore: Princeton Instrum.Modello: MicroMAX-1300PB
Formato: 1340 x 1300Dim. Pixel: 20 micron
Well Capacity: 180000 eIntervallo dinam.: 16 bits
Temperatura di lavoro: -40°C NTECorrente oscurita': ~0.02 e/s/pixTempo di lettura: 17 s. @50kHzR.O.N.: 2-4 e @50kHz
Risoluzione: 0.41 “/pixelCampo di vista: 9'.2 x 8'.9
TOD - Teramo Optical Detector
Robotizzazione del telescopio TNT
Passi fondamentali:-controllo delle condizioni meteo (punto di rugiada, forza del vento)-controllo dell'alimentazione elettrica generale-sincronizzazione al tempo universale-inizializzazione del sistema (cupola, telescopio, CCD)-apertura e gestione del file di log delle osservazioni-controllo del 'fuoco' del telescopio-gestione autoguida-memorizzazione immagini acquisite e compilazione registro di cupola-'messa a riposo' dell'intero sistema
Punto di partenza:-automatizzazione della gestione del sistema telescopio-cupola-automatizzazione della gestione della camera CCD e ruota portafiltri-sincronizzazione al tempo universale via GPS
Limiti attuali:-nessun controllo delle condizioni meteo-alimentazione elettrica 'sparsa' da azionare manualmente-sistema di autoguida semi-automatico (la selezione della stella e' manuale)
Passi avanti effettuati:
#Aggiornamento autoguida
-sotituzione dell'encoder incrementale sullo specchio secondario con un encoder assoluto-nuovo sistema ottico
Dimensioni campo autoguida (zona rossa) 6'.5x6'.5Distanza centro campo autoguida - centro campo CCD ~14'
Magnitudine limite r=12 (utilizzando ammasso IC4665 e catalogo USNO)
Sviluppi Tecnologici:
Implementazione centralina meteorologica con orario radiocontrollato (Oregon Scientific WMR918)
Completa automatizzazione dell'autoguida (selezione automatica della stella)
Scrittura del software di gestione globale per la completa robotizzazione del sistema.