Гавайидегі инфрақызыл көрісті телескоп

Кіріспе

Гавайидегі инфрақызыл рефлекторлық телескоп

Біріккен Корольдіктің инфрақызыл телескопы (UKIRT) – 3,8 метрлік (150 дюйм) инфрақызыл рефлекторлық телескоп, әлемдегі екінші ең үлкен, инфрақызыл сәулелерді (1-ден 30 микрометрге дейін) зерттеуге арналған телескоп. Ол Мауна-Кеа тауында, Гавайидегі Мауна-Кеа обсерваториясының құрамында орналасқан. 2014 жылға дейін оны Хило қаласындағы Бірлескен астрономия орталығы басқарды. Телескоп Ұлыбританияның Ғылым және технологияны дамыту кеңесіне тиесілі болды. Қазіргі уақытта UKIRT-ті NASA қаржыландырып, Lockheed Martin Advanced Technology Center, Гавайи университеті және АҚШ Әскери-теңіз обсерваториясы арасындағы ғылыми ынтымақтастық бойынша жұмыс істейді. Мауна-Кеаның кешенді басқару жоспарының аясында 30 метрлік телескоп құрылысы аяқталғаннан кейін телескопты қолдану тоқтатылады.

Дизайн

Тенерифедегі ұқсас телескоптар сияқты, бұл Кассеграйн құрылғысы, жұқа негізгі айнасы бар, ол өзге заманауи құрылғыларға қарағанда шамамен 2/3 есе жұқа және салмағы бар болғаны 6,5 тонна. Инфрақызыл сәуледе алыстағы нысандарды бақылау кезінде жергілікті жылу көздерін барынша азайту қажет. Осы мақсатта, жеңіл айнаға аз қуатты моторлар мен басқару жүйелері керек, олар аз мөлшерде жылу бөледі. Айна 20 тонналық массивті болаттан жасалған "клеткада" орналасқан, ол Серрюрье фермалары арқылы тіректерге қосылған. Айнаның өте төмен салмағы мен қалыңдығына қарамастан, оның жоғары дәлдігіне алюминий поршеньдері/ауа жастықтарының 80 концентрлі шеңбері орнатылу арқылы қол жеткізілді. Осы пневматикалық поршеньдерді компьютерлік басқару, шыныдағы кернеуді жоюға және әлдеқайда қалың айнаның мінез-құлқына ұқсас модельдеуге мүмкіндік берді. Бұл жаңа тәсіл, құралдың сатып алу талаптарынан асып түсетін оптикалық өнімділікті қамтамасыз етті. Құрал "Ағылшын экваториялық бекіткішіне" немесе иыққа орнатылды, ол болат тіректердегі шарлы подшипниктерде орналасқан, шығыстан батысқа қарай қозғалып, солтүстік-оңтүстік осінің айналысына мүмкіндік береді. Бекіткіштің геометриясы телескоптың +60 және -40 градус арасындағы объектілерге қол жеткізуін шектейді, бірақ ол өте берік және деформацияға төзімді, сондықтан өте дәл бағыттауға мүмкіндік береді. Бүкіл құрылым, жер сілкінісінен қорғану үшін қатты шарлы подшипниктерге орнатылып, қималағыш штифттермен бекітілді. Остің бағытталуын басқару, DEC PDP11/40 компьютерлік жүйесімен басқарылатын, кері соққыны жою үшін қарама-қарсы қозғалатын екі баспалы схемалық моторлар жұбы арқылы жүзеге асырылды. <Джон К. Дэвис, Инфрақызыл телескоптың өмірбаяны>

Тарих

Телескоп 1975-1978 жылдар аралығында салынды; механикалық жүйелерді Шеффилд қаласындағы Dunford Hadfields Limited компаниясы, ал оптиканы Ньюкасл қаласындағы Grubb Parsons компаниясы жасады. Бастапқыда Инфрақызыл ағын жинағышы деп аталған бұл құрылғы 1979 жылдың қазан айында жұмысын бастады. Ол NASA Инфрақызыл телескоп құрылғысымен бір уақытта салынған; Астрономия институтының Джон Джеффрис, осы аймақтағы алғашқы телескопты салған, "кейде бір орында екі телескоп болуы ұятты жағдай тудырады. Неге екі? Неге біреуін салып, бөліспедіңіз?" деді. 2004 жылы WFCAM кең өрістік бейнелеу құралы жеткізілгеннен кейін UKIRT революциялық үлкен ауқымды аспан зерттеуін (UKIRT Infrared Deep Sky Survey, UKIDSS) бастады. Бұл жоба телескоптың кең өрістік режимінде қол жетімді уақытының 80% -ын алады. Кең өрістік режим телескоптың 60% -ын құрайды, ал қалған 40% -ы Кассегрен құралдарымен жұмыс істеуге арналған. 2008 жылдың желтоқсан айында телескоптың толық уақыт бойы кең өрістік режимге көшетіні жарияланды. 2010 жылдың 13 желтоқсанынан бастап UKIRT Хилодан қашықтан, бақылаушыларсыз, минималистік режимде жұмыс істейді. Көп бөлігі UKIRT Инфрақызыл терең аспан зерттеуіне жұмсалады, бірақ жылына шамамен 60 түні Корея институттарымен пайдаланылады. 2011 жылы UKIRT инфрақызыл зерттеуі рекордтық қызыл жылжу қашықтығын бұзған квазарды табу үшін қолданылды. Квазарды көзге көруге болмайды, бірақ UKIRT байқаған ұзын толқынды ұзындықтарда көруге болады. Бұл нысанды табуға бес жыл кетті, бірақ табылғаннан кейін VLT сияқты басқа телескоптар оны одан әрі талдады. 1998 және 2003 жылдар аралығында екі ірі бағдарламалық жоба жүзеге асырылды: ORAC жобасы пайдаланушы интерфейсін жақсартты және телескоп операцияларын автоматтандырды, ал OMP кешенді бақылаулар базасын және деректерді кері байланыс механизмдерін қамтамасыз етті. 2003 жылдан бері осы екі бағдарламалық жетістіктерді пайдалана отырып, UKIRT жоғары тиімді, икемді кестелеуді жүзеге асырып келеді – байқауларды ағымдағы ауа-райы жағдайларына сәйкес орындауға бейімдейді. Байқаулар ағымдағы көру шарттарына, атмосфералық су буына, аспанның мөлдірлігіне және телескоп уақытын бөлу комиссиясымен белгіленген ғылыми басымдыққа сәйкес деректер қорынан таңдалады.

The telescope was built between 1975 and 1978; the mechanical systems were built by Dunford Hadfields Limited of Sheffield and the optics by Grubb Parsons of Newcastle. Originally known as the Infrared Flux Collector, it began operation in October 1979. It was built at the same time as the NASA Infrared Telescope Facility; John Jefferies of the Institute for Astronomy, which built the first telescope in the area, said "it has been sometimes a source of embarrassment that there are two of them at the same place at the same time. The natural question is asked, Why two? Why don't you build one and share it?". With the delivery of the wide field imager WFCAM in 2004, UKIRT began a revolutionary large scale sky survey (the UKIRT Infrared Deep Sky Survey, UKIDSS). This project takes some 80% of the available telescope time in wide field mode. Wide field takes some 60% of the telescope; the other 40% is devoted to operations with the Cassegrain instrumentation. In December 2008 it was announced that the telescope would be moving to wide field mode full time
Since December 13, 2010 UKIRT has been operated remotely from Hilo in a minimalist operation mode with no observers present. Most of the time is used by the UKIRT Infrared Deep Sky Survey, but about 60 nights per year are used by Korean institutes. A UKIRT infrared survey was used to discover a redshift distance record breaking Quasar in 2011. The quasar could not be seen in visible light, but could in the longer wavelengths observed by UKIRT. It took five years to find this item but once found, other telescopes such as the VLT further analyzed it. Between 1998 and 2003, two major software projects were undertaken – the ORAC project providing a major upgrade to the user interface and automating telescope operations, and the OMP providing a comprehensive observation database and data feedback mechanisms. Since 2003, using these two software enhancements, UKIRT has carried out highly efficient flexible scheduling – tailoring observation execution to the prevailing weather conditions. Observations are selected from the database according to the current seeing, atmospheric water vapor, sky transparency, and a science priority allocated by the telescope time allocation panel.

Зерттеу

2006 жылдың шілдесінде UKIRT Ұлыбритания инфрақызыл телескопының инфрақызыл терең аспан шолуының DR1 деректер жиынтығын жариялады.

Ұдайы жүргізілетін операциялар

2009 жылдың 16 желтоқсанында телескоптың "басқаруды ұйымдастырылған түрде тоқтатуға бағытталған талқылауларға" қатысқандығы туралы хабарланды. 2012 жылы 2013 жылдың соңында тоқтатылатыны жарияланды. Оны басқа жерге көшіру мүмкіндігі де қарастырылды. 2014 жылдың 30 қазанында телескоптың меншігі Гавайи университетіне берілді. Қазір ол Аризона университеті, Гавайи университеті және Lockheed Martin Advanced Technology Center арасындағы ғылыми ынтымақтастық келісімі аясында жұмыс істейді. Операцияларды қаржыландыру қазіргі уақытта НАСА орбиталық қоқыстар бағдарламасы кеңсесімен қамтамасыз етілуде. Аризона университетіндегі Стюард обсерваториясы күнделікті жұмыс істеуге және ғылыми нәтижелерге жауапты. Техникалық қолдауды Джеймс Клерк Максвелл телескобын пайдаланатын Шығыс Азия обсерваториясы көрсетеді. НАСА миссиясын қолдаудан басқа, Гавайи және Аризона университеттерінің астрономдары мен планеталық ғалымдарына, сондай-ақ LM ATC зерттеушілеріне бақылау уақыты бөлінеді. Ұлыбритания Wide Field Camera үшін деректерді өңдеу және архивтерді қолдауды жалғастырып, ортақ мүдделерді зерттеу жобаларына уақыттың үлесін алады.