Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Прецизионный оптический интерферометр для ВМФ
NPOI.Usic.jpg
Прецизионный оптический интерферометр военно-морского флота на станции Андерсон Меса обсерватории Лоуэлла.
Альтернативные названияNPOI Отредактируйте это в Викиданных
ЧастьСтанция Флагстафф военно-морской обсерватории США Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Аризона
Координаты35 ° 05′45 ″ N 111 ° 32′02 ″ з.д. / 35,0959 ° с.ш.111,534 ° з. / 35.0959; -111,534 Координаты: 35 ° 05′45 ″ N 111 ° 32′02 ″ з.д.  / 35,0959 ° с.ш.111,534 ° з. / 35.0959; -111,534 Отредактируйте это в Викиданных
ОрганизацияОбсерватория Лоуэлла
Военно-морская обсерватория
США Станция Флагстафф Военно-морская обсерватория
США Лаборатория военно-морских исследований США Отредактируйте это в Викиданных
Высота2,163 м (7,096 футов) Отредактируйте это в Викиданных
Построен1992–1994 ( 1992–1994 ) Отредактируйте это в Викиданных
Первый свет1994 г. Отредактируйте это в Викиданных
Стиль телескопаастрономический интерферометр интерферометр
Майкельсона Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтlowell .edu / исследования / исследовательские центры / npoi / Отредактируйте это в Викиданных
Прецизионный оптический интерферометр ВМС находится в США.
Прецизионный оптический интерферометр для ВМФ
Расположение прецизионного оптического интерферометра ВМФ
Страница общих ресурсов Связанные СМИ на Викискладе?
[ редактировать в Викиданных ]

Navy Precision Optical интерферометр ( NPOI ) американский астрономический интерферометр , с крупнейшим базовых миром, эксплуатируемой обсерватория Флагшток военно-морской (NoFS) в сотрудничестве с лабораторией военно - морских исследований (NRL) и обсерваторией Лоуэлла . NPOI в первую очередь производит космические изображения и астрометрию, последняя является основным компонентом, необходимым для безопасного определения местоположения и навигации всех видов транспортных средств Министерства обороны. Объект расположен на станции Лоуэллс Андерсон Меса на Андерсон Меса, примерно в 25 километрах (16 милях) к юго-востоку от Флагстаффа, штат Аризона.(НАС). До ноября 2011 года объект назывался «Прототип оптического интерферометра ВМФ» (НПОИ). Впоследствии прибор был временно переименован в оптический интерферометр ВМС, а теперь навсегда в Прецизионный оптический интерферометр ВМС Кеннета Дж. Джонстона (NPOI), что отражает как оперативную зрелость объекта, так и дань уважения его основному водителю и основателю в отставке Кеннету. Дж. Джонстон. [1] [2]

Проект NPOI был инициирован Военно-морской обсерваторией США (USNO) в 1987 году. [3] Лоуэлл присоединился к проекту в следующем году, когда USNO решило построить NPOI в Андерсон-Меса. [4] Первый этап строительства был завершен в 1994 году, что позволило интерферометру увидеть свои первые полосы, или свет, объединенный от нескольких источников, в том же году. [5] Военно-морской флот начал регулярные научные операции в 1997 году. [6] С тех пор NPOI постоянно модернизировалась и расширялась, и работает уже десять лет. Работа NPOI как классического интерферометра описана в Scholarpedia [7] и на сайте NPOI. [8]

Описание [ править ]

NPOI представляет собой астрономический интерферометр, выполненный в виде трехлепестковой Y-образной формы , каждая из которых имеет длину 250 метров (820 футов) на одинаковом расстоянии друг от друга. Есть два типа станций, которые могут использоваться в NPOI. Астрометрические станции , используемые для очень точного измерения положения небесных объектов, представляют собой фиксированные единицы, расположенные на расстоянии 21 метра (69 футов) друг от друга, по одной на каждом плече и одна в центре. Станции визуализациимогут быть перемещены в одно из девяти положений на каждой руке, и до шести могут использоваться одновременно для выполнения стандартных наблюдений. Свет от любого типа станции сначала направляется в систему подачи, которая состоит из длинных труб, из которых удален весь воздух. Они ведут к подстанции зеркал, где свет направляется на шесть длинных линий задержки, которые представляют собой еще один набор длинных трубок, которые компенсируют разное расстояние до каждой станции. Затем свет направляется в средство объединения лучей, где он попадает на линии быстрой задержки. Этот третий набор откачанных труб содержит механизмы, которые перемещают зеркала вперед и назад с очень высокой степенью точности. Они компенсируют движение зеркал при отслеживании объекта по небу и другие эффекты. Ну наконец то,свет покидает трубы внутри BCF и попадает в таблицу комбинирования лучей, где свет комбинируется таким образом, что позволяет формировать изображения.[3]

Компоновка прецизионного оптического интерферометра ВМФ.

Оба типа станций состоят из трех элементов: сидеростата , широкоугольной камеры обнаружения звезд (WASA) и зеркала слежения за узким углом (NAT). Первое - это точно отшлифованное плоское зеркало диаметром 50 см (20 дюймов). Камеры WASA контролируют наведение зеркала на небесную цель. Отраженный свет от сидеростата направляется через телескоп, который сужает луч до диаметра трубок, который составляет 12 см (4,7 дюйма). Затем свет попадает в зеркало NAT, которое компенсирует атмосферные эффекты и направляет свет в систему подачи. [3]

В 2009 году NOFS приступила к окончательному плану NPOI по включению в массив четырех оптико-инфракрасных телескопов с апертурой 1,8 м (71 дюйм), которые были приняты ВМФ в 2010 году [9] [10] и переданы на станцию ​​военно-морской обсерватории Флагстафф . [11] Изначально они предназначались как телескопы-опоры для обсерватории Кека на Гавайях, но никогда не были установлены и включены в интерферометр Кека. Три телескопа готовятся к немедленной установке [12] [13], а четвертый в настоящее время находится в обсерватории Маунт Стромло в Австралии и будет установлен в какой-то момент в будущем. [11] Новые телескопы помогут с визуализацией слабых объектов и улучшенной абсолютной астрометрией из-за их большей способности собирать свет, чем существующие сидеростаты. [11]

NoFS работает и ведет наука для ВМФ Precision Optical интерферометр , [14] [15] , как уже отмечалось, в сотрудничестве с обсерватории Лоуэлла и научно - исследовательской лаборатории военно - морской в Anderson Mesa. NOFS финансирует все основные операции, и на основании этого контракта с обсерваторией Лоуэлла на содержание объекта на Мезе Андерсона и на проведение наблюдений для NOFS для проведения первичной астрометрии. Лаборатория военно-морских исследований (NRL) также предоставляет средства для заключения контракта с обсерваторией Лоуэлла и NRL на реализацию дополнительных сидеростатических станций с длинной базой, что облегчает основную научную работу NRL, создание синтетических изображений (как небесных, так и орбитальных спутников). По завершении к 2013 году NPOI будет эксплуатировать интерферометр с самой длинной базой в мире. Три учреждения - USNO, [16] [17] NRL, [18] и Lowell [19]- каждый из них предоставляет руководителя для участия в Оперативной консультативной группе (OAP), которая коллективно руководит научными исследованиями и работой интерферометра. OAP поручил главному ученому и директору NPOI выполнять научные и оперативные работы для Группы; этот менеджер является старшим сотрудником NOFS и подчиняется директору NOFS. [20]

NPOI является примером конструкции интерферометра Майкельсона , основные научные аспекты которого находятся в ведении NOFS. Обсерватория Лоуэлла и NRL объединились в научных усилиях, потратив часть времени на использование интерферометра; время науки составляет 85% ВМФ (NOFS и NRL); и 15% Лоуэлла. NPOI - один из немногих крупных инструментов в мире, который может проводить оптическую интерферометрию . [21] [22] См. Иллюстрацию его расположения внизу. NOFS использовала NPOI для проведения широкой и разнообразной серии научных исследований, помимо изучения абсолютных астрометрических положений звезд; [23] дополнительная наука NOFS в NPOI включает изучение двойных звезд , Be Stars ,Сплюснутые звезды , быстро вращающиеся звезды , звезды со звездными пятнами , а также изображения звездных дисков (первое в истории) и вспыхивающих звезд . [24] В 2007–2008 годах NRL с NOFS использовали NPOI для получения первых в истории предшественников изображений фазы закрытия спутников, вращающихся на геостационарной орбите . [25] [26] [27]

Планы установки 1-метровой антенной решетки были разработаны NRL и обсерваторией Лоуэлла на основе проведенных научных исследований.

Обсуждение [ править ]

Оптические интерферометры представляют собой чрезвычайно сложные телескопы с незаполненной апертурой, собирающие фотоны в визуальном (иногда и в ближнем инфракрасном диапазоне ), которые производят синтезированные изображения и данные о границах «на лету» (в отличие от радиоинтерферометров, которые имеют привилегию записывать данные для последующего синтеза. ), по сути, путем обратного преобразования Фурье входящих данных. Под астрометрией понимается точное измерение добавлений линий задержки во время окаймления, чтобы соответствовать разнице светового пути от концов базовой линии. Используя по существу тригонометрию, можно определить угол и положение «точки» массива, таким образом, вывести точное положение на сфере неба.

Существуют лишь некоторые из них, которые можно считать действующими. На сегодняшний день NPOI получил оптические изображения с самым высоким разрешением среди всех астрономических инструментов, хотя это может измениться, когда массив CHARA и интерферометр обсерватории Магдалена начнут работать в оптическом диапазоне. [28] Первым астрономическим объектом, полученным (разрешенным) NPOI, был Мицар , и с тех пор было выполнено значительное количество астрометрии , системы координат, звезды с быстрым вращением и звездного диска Be. [29] NPOI может определять положение небесных объектов с точностью до нескольких милли-дуговых секунд, отчасти благодаря оптическому закреплению его компонентов с использованием сложной метрологии. массив лазеров, которые соединяют основные оптические элементы друг с другом и с горной породой.

Многие специализированные лазеры также используются для юстировки длинной цепи оптики. Нынешняя система сидеростатов НПОИ остается единственным в мире оптическим интерферометром с длинной базой (437 метров), который может одновременно синхронизировать шесть элементов. [30] Ожидается, что возможности NPOI значительно увеличатся в связи с предстоящим добавлением в текущую группу четырех оптических и инфракрасных телескопов с апертурой 1,8 метра. [11] В расширенном массиве также будет использоваться адаптивная оптика.техники. Такая компоновка и увеличенная разреженная апертура позволят значительно улучшить научные возможности, от десятикратного увеличения количества измерений все более тусклых широкоугольных астрометрических целей до улучшенного определения местоположения для множества двойных и вспыхивающих звезд. По завершении строительства 1,8-метрового телескопа NPOI также проведет дополнительные исследования пыли и протопланетных дисков, планетных систем и их формирования. [31]

См. Также [ править ]

  • Список астрономических интерферометров в видимом и инфракрасном диапазонах волн

Ссылки [ править ]

  1. ^ «НПОИ переименовано, чтобы отразить его развивающуюся роль в исследованиях» . Обсерватория Лоуэлла. Архивировано из оригинала на 2012-01-31 . Проверено 4 января 2012 .
  2. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2013-10-04 . Проверено 25 января 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  3. ^ a b c Армстронг, JT; Мозуркевич, Д .; Рикард, ЖЖ; Хаттер, диджей; Benson, JA; Bowers, PF; Элиас, Нью-Мексико; Хаммел, Калифорния; Джонстон, KJ; Бушер, Д.Ф .; Кларк III, JH; Ха, Л .; Ling, L. ‐ C .; Белый, NM; Саймон, RS (1998). «Опытный образец оптического интерферометра ВМФ» . Астрофизический журнал . 496 (1): 550–571. Bibcode : 1998ApJ ... 496..550A . DOI : 10.1086 / 305365 .
  4. ^ Хаттер, диджей; Элиас, Нью-Мексико; Петерсон, ER; Уивер, ВБ; Weaver, G .; Мозуркевич, Д .; Vrba, FJ; Саймон, RS; Бушер, Д.Ф .; Хаммел, Калифорния (1997). «Проведение тестов на четырех объектах в поддержку проекта NPOI». Астрономический журнал . 114 : 2822. Bibcode : 1997AJ .... 114.2822H . DOI : 10.1086 / 118690 .
  5. ^ Хаттер, Дональд Дж. (1995). «Текущее состояние прототипа оптического интерферометра ВМФ». Бюллетень Американского астрономического общества . 27 : 1452. Bibcode : 1995AAS ... 18712102H .
  6. ^ Армстронг, JT; Мозуркевич, Д .; Паулс, TA; Рикард, ЖЖ; Benson, JA; Дайк, HM; Элиас, Нью-Мексико; Hajian, AR; Хаммел, Калифорния; и другие. (1997). «Опытный образец оптического интерферометра ВМФ (НПОИ) в работе». Бюллетень Американского астрономического общества . 29 : 1234. Bibcode : 1997AAS ... 191.1603A .
  7. ^ http://www.scholarpedia.org/article/Ground-based_optical_interferometry
  8. ^ http://www2.lowell.edu/npoi/what_is_it/default.php
  9. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 декабря 2016 года . Проверено 5 февраля 2012 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  10. ^ http://www.chara.gsu.edu/CHARA/Papers/Pasadena/12.Hutter.pdf
  11. ^ a b c d Дивитторио, Майкл; Хаттер, Дональд Дж .; Келли, Майкл (2008). Шёллер (ред.). «Планы использования телескопов Keck Outrigger в НПОИ» . Оптическая и инфракрасная интерферометрия . 7013 : 87. Bibcode : 2008SPIE.7013E..2UD . DOI : 10.1117 / 12.787635 . S2CID 122637531 . 
  12. ^ "Принятие подарка телескопов" (PDF) . ВМС США. 2010-11-03. Архивировано из оригинального (PDF) 27 декабря 2016 года . Проверено 4 января 2012 .
  13. ^ Хаттер, Дон (2011-03-01). «Новости НПО» (PDF) . Военно-морская обсерватория США . Проверено 5 января 2012 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ http://www2.lowell.edu/npoi/index.php
  15. ^ Планы по использованию телескопов Keck Outrigger в НПОИ | Публикации . SPIE. Проверено 18 октября 2011 г.
  16. ^ http://www.usno.navy.mil/USNO/about-us/scientific-director-usno
  17. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 29 января 2013 года . Проверено 6 июля 2012 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  18. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 29 января 2013 года . Проверено 6 июля 2012 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  19. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2012-08-17 . Проверено 6 июля 2012 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  20. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) на 2012-05-15 . Проверено 6 июля 2012 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  21. ^ http://usic.wikispaces.com/file/view/Armstrong_OpticalInterferometry_TEC_OIR.pdf
  22. ^ http://frank.harvard.edu/~howard/papers/optical_interferometry_review.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
  23. ^ Широкоугольная астрометрия на прототипе оптического интерферометра ВМФ (NPOI) . Adsabs.harvard.edu. Проверено 18 октября 2011 г.
  24. ^ [1]
  25. ^ http://www.amostech.com/TechnicalPapers/2009/Non-resolved_Object_Characterizaion/Vrba.pdf
  26. ^ http://www.amostech.com/TechnicalPapers/2010/Systems/Jorgensen.pdf
  27. ^ http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a531729.pdf
  28. ^ Армстронг, JT; Кларк III, Джеймс Х .; Gilbreath, GC; Хиндсли, Роберт Б .; Хаттер, Дональд Дж .; Мозуркевич, Дэвид; Паулс, Томас А. (2004). "Труды SPIE - Прецизионная узкоугольная астрометрия двойных звезд с помощью прототипа оптического интерферометра ВМФ". Новые рубежи в звездной интерферометрии . 5491 : 1700. DOI : 10,1117 / 12,553062 . S2CID 42997726 . 
  29. ^ "Библиотека препринтов военно-морской обсерватории США (2011)" . Военно-морская обсерватория США. 2011-03-01 . Проверено 5 января 2012 .
  30. ^ Хаттер, Дональд Дж .; Бенсон, Джеймс А .; Бушманн, Тим; Дивитторио, Майкл; Завала, Роберт Т .; Джонстон, Кеннет Дж .; Армстронг, Дж. Томас; Хиндсли, Роберт Б .; Schmitt, Henrique R .; Кларк III, Джеймс Х .; Restaino, Sergio R .; Тайкнер, Кристофер; Jorgensen, Anders M .; Дэвис, Сэм (2008). «Труды SPIE - NPOI: последние достижения и перспективы на будущее». Оптическая и инфракрасная интерферометрия . 7013 : 701306. DOI : 10,1117 / 12,787486 . S2CID 122096561 . 
  31. ^ Шенкленд, Пол Д .; Divittorio, ME; Хаттер, диджей; Benson, JA; Завала, RT; Джонстон, KJ (2010). «Наука с четырьмя 1,8-метровыми телескопами на прототипе оптического интерферометра ВМФ». Бюллетень Американского астрономического общества . 42 : 402. Bibcode : 2010AAS ... 21544112S .

Внешние ссылки [ править ]

  • Станция Флагстафф военно-морской обсерватории США
  • Дополнительная информация USNOFS
  • Сайт НПО Обсерватории Лоуэлла