Введение
Инфракрасный телескоп на Гавайях
Инфракрасный телескоп Соединенного Королевства (UKIRT) – это 3,8-метровый (150 дюймов) инфракрасный рефлекторный телескоп, второй по величине в мире телескоп, специально предназначенный для инфракрасных наблюдений (от 1 до 30 микрометров). Он расположен на горе Мауна-Кеа на Гавайях, в составе обсерватории Мауна-Кеа. До 2014 года его эксплуатацией занимался Объединенный астрономический центр в Хило. Владельцем телескопа являлся Совет по науке и технологиям Соединенного Королевства. В настоящее время UKIRT финансируется NASA и работает в рамках научного сотрудничества между Центром передовых технологий Lockheed Martin, Гавайским университетом и Военно-морской обсерваторией США. Планируется вывод телескопа из эксплуатации после завершения строительства Тридцатиметрового телескопа в соответствии с Комплексным планом управления Мауна-Кеа.
Дизайн
Как и связанные телескопы на Тенерифе, это устройство Кассегрена с тонким первичным зеркалом, примерно на 2/3 тоньше, чем в других современных устройствах, и весом всего 6,5 тонн. При попытке наблюдения удалённых объектов в инфракрасном диапазоне местные источники тепла необходимо минимизировать. В этой связи, более лёгкое зеркало требует двигателей и систем управления меньшей мощности, создающих меньше тепла. Зеркало удерживается в массивной стальной «ячейке» весом 20 тонн, которая соединена с опорами посредством ферм Серрье. Точность зеркала, несмотря на его очень малый вес и толщину, была частично достигнута за счёт установки его на концентрические круги алюминиевых поршней/пневматических ячеек, всего 80 штук. Компьютерное управление этими пневматическими поршнями позволило эффективно компенсировать напряжения в стекле, моделируя поведение гораздо более толстого зеркала. Эта новая техника обеспечила оптические характеристики, значительно превосходящие закупочную спецификацию. Инструмент был установлен на «английском экваториальном монтировании» или вилке, которая опирается на шариковые подшипники на стальных пирсах, совершая качательные движения с востока на запад и вращаясь вокруг оси север-юг. Геометрия монтировки ограничивает доступ телескопа к объектам с отклонением от +60 до -40 градусов, но она чрезвычайно прочна, свободна от деформаций и обеспечивает очень точное наведение. Вся конструкция была построена на массивных шариковых подшипниках, жёстко зафиксированных сдвиговыми штифтами для защиты от землетрясений. Управление наведением по оси осуществлялось парами двигателей на печатных платах, работающих в противофазе для компенсации люфта, под управлением компьютерной системы DEC PDP11/40.
История
Телескоп был построен между 1975 и 1978 годами; механические системы были изготовлены компанией Dunford Hadfields Limited из Шеффилда, а оптику – компанией Grubb Parsons из Ньюкасла. Первоначально известный как Инфракрасный Поток Коллектор, он начал работу в октябре 1979 года. Он был построен одновременно с Инфракрасным телескопом NASA; Джон Джеффрис из Института астрономии, который построил первый телескоп в этом районе, сказал: «Иногда бывает неловко, что два телескопа находятся в одном месте одновременно. Естественно возникает вопрос: зачем два? Почему бы не построить один и не использовать его совместно?». С поступлением широкопольного визуализатора WFCAM в 2004 году UKIRT начал революционное широкомасштабное обследование неба (UKIRT Infrared Deep Sky Survey, UKIDSS). Этот проект занимает около 80% доступного времени телескопа в режиме широкого поля. Широкое поле использует около 60% времени телескопа; остальные 40% отводятся на работу с инструментами Кассегрена. В декабре 2008 года было объявлено, что телескоп будет работать в режиме широкого поля постоянно.
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.
С 13 декабря 2010 года UKIRT управляется дистанционно из Хило в минималистичном режиме, без присутствия наблюдателей. Большая часть времени используется для UKIRT Infrared Deep Sky Survey, но около 60 ночей в год выделяется корейским институтам. Инфракрасное обследование UKIRT позволило обнаружить квазар с рекордным красным смещением в 2011 году. Квазар не был виден в видимом свете, но был обнаружен в более длинных волнах, регистрируемых UKIRT. На его поиск ушло пять лет, но после обнаружения другие телескопы, такие как VLT, провели его дальнейший анализ. В период с 1998 по 2003 год было реализовано два крупных программных проекта: проект ORAC, обеспечивший значительное обновление пользовательского интерфейса и автоматизацию работы телескопа, и OMP, предоставивший всеобъемлющую базу данных наблюдений и механизмы обратной связи по данным. С 2003 года, благодаря этим двум программным улучшениям, UKIRT осуществляет высокоэффективное гибкое планирование, адаптируя выполнение наблюдений к текущим погодным условиям. Наблюдения выбираются из базы данных в соответствии с текущей видимостью, содержанием водяного пара в атмосфере, прозрачностью неба и научным приоритетом, установленным комиссией по распределению времени телескопа.
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.
Исследования
В июле 2006 года UKIRT опубликовал набор данных DR1, полученный в ходе обзора глубокого неба в инфракрасном диапазоне с помощью инфракрасного телескопа Великобритании.
Продолжающаяся деятельность
16 декабря 2009 года было объявлено, что телескоп "рассматривается вопрос о поэтапном выводе из эксплуатации". В 2012 году было объявлено о его закрытии к концу 2013 года. Рассматривалась возможность передачи телескопа другому владельцу. 30 октября 2014 года право собственности на телескоп было передано Гавайскому университету. В настоящее время он эксплуатируется в рамках Соглашения о научном сотрудничестве между Университетом Аризоны, Университетом Гавайев и Центром передовых технологий Lockheed Martin. Финансирование эксплуатации в настоящее время осуществляется Управлением программы космического мусора НАСА. Обсерватория Стюарда при Университете Аризоны отвечает за ежедневную работу и научную продуктивность. Техническую поддержку оказывает Восточно-Азиатская обсерватория, преемник, управляющий телескопом Джеймса Клерка Максвелла. Помимо поддержки миссий НАСА, время наблюдений предоставляется астрономам и планетологам из Университета Гавайев и Университета Аризоны, а также исследователям LM ATC. Великобритания продолжает оказывать поддержку в разработке и ведении каналов обработки данных и архивов для широкопольной камеры, а также получает часть времени для проведения совместных обзорных проектов.