4 - Lezione OA AA1617 - Telescopi prima parte [modalità

Telescopi/Montature
Sistema meccanico che:
sorregge il telescopio e
permette la movimentazione dell’asse ottico.
Classificazione delle montature in base al numero degli assi di rotazione presenti:
0-axis : telescopio zenitale
strumenti destinati a sole calibrazioni
telescopi grandi dimensioni fissi
telescopi “liquidi”
1-axis : strumenti meridiano o dei passaggi
2-axis : montature equatoriali e altazimutali
n-axis : esapodali
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Montature
0-axis: fisse
Horn (nicknamed the “Little Big Horn”)
del National Radio Astronomy
Observatory's Green Bank West
Virginia per calibrazioni su Cassiopea A
nella L-band (21-cm)
Il più grande LMT è lo Zenith Large Telescope
(British Columbia University): 6.m dia / 3 tons
…. in realtà un asse di rotazione c’e’ ..
13-foot x 17.5-foot (4mx5.3m) aperture horn,
120-foot (37m) long on a 30-degree hillside
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Montature
Arecibo 305-m dia
0-axis: fisse
Porto Rico
Requirements for the site: it had to
be located in a US territory, since
the Department of Defense gave
the financial support.
It is a spherical (not parabolic)
reflector. The surface is made of
almost 40,000 perforated aluminum
panels, each measuring about 3
feet by 6 feet.
June 1960
http://www.naic.edu/
Courtesy of the NAIC - Arecibo
Observatory, a facility of the NSF
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Montature
0-axis: fisse
A 900 ton platform is suspended with three reinforced
concrete towers.at 450 feet above the reflector.
A Mini-Gregorian (secondary and tertiary) focus
radiation to a set of horn antennae at 5 GHz
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Montature
0-axis: fisse
FAST
Five-hundred-meter Aperture Spherical radio
Telescope
It is a fixed telescope with a spherical dish 500 m
(1,600 ft) in diameter (300 m (980 ft) effective
diameter = DEP) constructed in the Dawodang
depression (southwest China)
Focal length = 140 m (f/#=0.466)
frequency range 70MHz - 3 GHz
The first light was in September 2016.
FAST under construction on September 26th, 2015
(credit: Shuxin Zhang of NAOC)
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Montature
0-axis: fisse
Active Reflector
Through tie-down cables (see details in Nan et al.
2011 and Jiang et al. 2015), the panels are driven
in real time by 2225 hydraulic actuators to form a
300 m diameter parabolic surface out of a portion
of the originally spherical surface whose radius of
curvature is 300 m
Feed Cabin
The feed cabin is supported and driven by cables
and servomechanisms
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Montature
1-axis: strumento meridiano
Asse di rotazione orizzontale in direzione
Est-Ovest
Osservazioni di transiti stellari
scansionando il meridiano celeste.
8 inch (~0.2m) Flagstaff Astrometric Scanning Transit Telescope
(FASTT) at the USNO Flagstaff Station Observatory
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Montature
2-axis Montatura equatoriale
Il movimento sidereo dell’asse ottico
del telescopio si realizza tramite la
sola rotazione intorno all’asse polare,
fissata la declinazione.
Vantaggio: un solo movimento
Svantaggio: ingombrante
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Montature
2-axis Montatura altazimutale
Il movimento sidereo dell’asse ottico
del telescopio si realizza tramite una
successione di passi in altezza e in
azimuth.
Vantaggio: compatta
Svantaggi:
movimentazione combinata tra i due
assi
singolarità allo zenith (velox ∞)
rotazione di campo (rotatore)
“messa in stazione” più complessa
(correzione passiva)
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Nord
PNC
Est
Zenith
Rome (Italy)
41°45'00.0" N
12°39'00.0" E
13/04/2015
19:00 LT
Ovest
Sud
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Montature
Rotazione del campo
dec
Inseguimento (tracking) di
una sorgente in moto
sidereo con montatura
equatoriale
ar
alt
az
dec
Inseguimento (tracking) di
una sorgente in moto
sidereo con montatura
altazimutale
ar
alt
az
Soluzione: rotatore di campo
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alt
az
Montature
Correzione passiva puntamento
Al fine di ridurre gli errori di puntamento di una montatura altazimutale, dovuti
anche a cause diverse dalla “messa in stazione” (ad esempio assi meccanici
non corretti), si può ricorrere alla correzione delle coordinate nominali
osservate utilizzando modelli che includono tutti (o quasi) i termini di
disallineamento: ad esempio Modello di Ulich.
Coordinate lette
dagli encoders
Correzioni da aggiungere
Coordinate vere
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Montature
Correzione passiva puntamento
Parametri legati ai
diversi disallineamenti
presenti nella montatura
[Ulich, 1981]
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Montature
Correzione passiva puntamento
Scatter puntamento
PRIMA ρrms = 140”
Scatter puntamento
DOPO ρrms = 15”
1. Campionamento del cielo “omogeneo”
di oggetti con posizioni note;
2. Best-Fit con il modello;
3. Stima dei parametri;
4. Inserimento dei fattori correttivi
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Montature
n-axis: montatura esapodale
Array for Microwave Background Anisotropy (AMiBA)
It is a 6-m carbon fibre hexapod mount. By controlling the lengths of the actuators, one
could point the platform toward a large portion of the sky.
It is located on Mauna Loa, Hawaii, and observes at 3 mm .
AMiBA is currently the largest
hexapod telescope.
http://amiba.asiaa.sinica.edu.tw/
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Montature
n-axis: montatura esapodale
Started with seven 0.6m antennas
http://amiba.asiaa.sinica.edu.tw/
Currently the array has thirteen 1.2m antennas
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Montature
∞ -axis
Montatura che permette un
movimento continuo verso
qualunque direzione.
Esempio: Astroscan telescope
made by Edmund scientific
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Montature
Fuochi Primario, Newtoniano e Cassegrain
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Montature
Fuoco Nasmyth
Fuoco Coudé
Subaru telescope
Montatura AltAz
Un terzo specchio devia il fascio
lungo l’asse di altezza. Utile per
sistemi di rivelazione pesanti:
necessita de-rotatore in azimuth
Montatura Equatoriale
Tramite uno o più specchi si riporta
l’asse ottico lungo l’asse polare
permettendo al piano focale di
rimanere fermo durante
l’inseguimento. Utile per spettrografi.
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Referenze
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D.J. Schroeder “Astronomical Optics”, Academic Press
R.N. Wilson “Reflecting Telescope Optics I” Springer
P. Lenà “Observational Astrophysics”, Springer-Verlag 1988
Figg prodotte con ZEMAX Optical Design Program (www.zemax.com)
http://www.keckobservatory.org/
http://dipastro.pd.astro.it/planets/barbieri/didattica.html
http://www.as.utexas.edu/mcdonald/het/het_gen_01.html
http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses//a525/A525_Schedule.htm
http://medusa.as.arizona.edu/lbto/index.htm
http://www.keckobservatory.org/research.php
http://138.238.143.191/astronomy/Chaisson/AT405/HTML/AT40501.htm#AnchorREFLECTING-35882
http://www.gtcdigital.net/?lang=en
http://www.salt.ac.za/home/
http://www.gmto.org/
http://www.aeos.ulg.ac.be/LMT/
https://www.jwst.nasa.gov/
http://fast.bao.ac.cn/
http://pages.astronomy.ua.edu/keel/telescopes/bta.html
http://www.astro.caltech.edu/palomar/about
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