Презентація на тему:
Малі атоматизовані телескопи та їх можливості

Малі автоматизовані телескопи та їх можливості Ярослав Романюк 16.05.2011

Визначення та терміни Приблизно до 2005 року викристалізувалося поняття про поділ автоматизованих телескопів на автоматизовані (роботизовані) телескопи, яких більшість, та телескопи-роботи, яких досить мало (Ліверпульський, Годдардський, Pan Star, SuperWASP і т.д.)

Визначення та терміни Автоматизовані телескопи та телескопи з віддаленим керуванням працюють від початку їх створення в кінці 80-х на початку 90-х років. Відносно недавно були створені власне телескопи-роботи, які зовсім не потребують втручання оператора (хоча б протягом ночі) і які можуть “приймати рішення” як з наукових так і з технічних питань.

Телескоп-робот повинен: Бути спроможним слідкувати за своїм станом у такий спосіб, щоби необхідні дії для корекції проблем, які можуть виникнути, виконувалися автоматично. Слідувати наперед визначеному набору спостережних інструкцій, або самостійно складати розклади спостережень. Підтримувати зв’язок з пунктами, які дають інформацію про термінову зміну розкладу спостережень

Телескоп-робот Прикладом телескопа-автомата є телескоп для дослідження післясвітіння гама-спалахів. Він працює протягом ночі за наперед складеним розкладом спостережень і переходить до спостережень зони гама-спалаху відразу після отримання сигналу від координаційної мережі GCN

Статистика На сайті Robotic Telescope Projects на кінець 2010 року було зареєстровано 122 проекти ( http://www.uni-sw.gwdg.de/ ~hessman/MONET/links.html )

Серед них Proposed 2 1.7% Funded 2 1.7% Under construction 14 12.2% Being commissioned 26 22.6% In operation 71 61.7% Sum 115

Серед них aperture≤0.25m 26 21.5% 0.25

Їх напрямки досліджень Gamma-Ray Bursts 31 20.4% Service observations 26 17.1% Photometric monitoring 14 9.2% Education 20 13.2% All-sky surveys 12 7.9% Exoplanet searches 18 11.8% Supernovae search 10 6.6% Asteroids 8 5.3% Spectroscopy 4 2.6% Astrometry 4 2.6% AGN, Quasars 4 2.6% Micro-Lensing 1 0.7% Other uses 8 5.3%

Задіяні для дослідження екзопланет, освіти, фотометрії та спектроскопії Еx GRB Ed Ph Sp aperture≤0.50m 9 22 28 9 0 0.50

Ліверпульський телескоп

Faulkes Telescope North Faulkes Telescope South

Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System)  4 телескопа дзерк. по 1,8 м та 1,4 Гпікс ПЗЗ кам. Реєстрація обєктів до 24 зор.вел., що дозволить виявляти 99 % астероїдів, що пересікають земну орбіту, з розмірами більше 300 м.

Automated Planet Finder Lick Observatory on Mount Hamilton 2.4 m

LCOGT is a privately funded global telescope network with headquarters in Santa Barbara, California, loosely affiliated with UCSB. We are building a robotic network of 15 1meter telescopes and 20 0.4meter telescopes to supplement our existing 2 meters: Faulkes Telescope North and South. Our focus is the domain astronomy, especially supernovae and extrasolar planets (approximately half the science staff study supernovae and the other half study extrasolar planets). Each site will have 2-3 1m telescopes (primarily for science) and 2-4 0.4m telescopes (primarily for education). We have >50 employees at LCOGT headquarters in Santa Barbara, including 13 PhD astronomers. Others are based at Liverpool, Cardiff, Hawaii, and Australia.

Метою доповіді є огляд прикладів використання телескопів з апертурами до 0.6 м для наукових досліджень

The All Sky Automated Survey ASAS призначено для постійного фотометричного моніторингу всього доступного неба, або приблизно 107 зірок, яскравіших ніж 14 зор.вел. Кінцевою метою проекту є виявлення та вивчення всіх типів фотометричної змінності. Одним з основних завдань ASAS є знаход-ження та катологізація змінних зір.

ASAS ASAS має дві повністю автоматичних спостережних станції: одна в LCO, Chile (від 1997) та друга на острові Haleakala, Maui (від 2006). На початку станція містила під одним дахом два інструменти широкого поля 8.8x8.8 deg (200/2.8) для одночасних спостережень у полосах V та I. cover

Results ASAS-2 The ASAS-2 Photometric I-band Catalog – який дає інтерактивний доступ до > 50 мільйонів вимірювань > 140,000 зірок. Електронний планетарій Sky Atlas є графічним інтерфейсом до цього каталогу. The ASAS-2 Catalog of Variable Stars містить понад 350 періодичних та 3500 змішаних змінних. У The ASAS Gallery представлено колекцію їх кривих блиску.

ASAS-3 It consisted of two wide-field telescopes, each equipped with 200/2.8 Minolta telephoto lens and 2Kx2K AP-10 CCD camera, cover 8.8x8.8 deg of the sky through the V and I filters; One narrow-field telescope: F=750mm, D=250mm, F/3.3 which is a Cassegrain-like instrument with 3-element Wyne corrector. It has the same 2Kx2K AP-10 CDD camera and I filter. FOV is 2.2x 2.2 deg, but correct PSF (FWHM < 2.5 pixels) is currently available only inside the circular field of ~1 deg radius. The fourth one is a very-wide-field telescope equipped with the 50 mm lens and another AP-10 camera. It features 36x26 deg. FOV and observes only a few selected fields in purpose to test instrument sensitivity for fast transient events. In April 2002 the ASAS-3 system has moved to the new automated enclosure in which all four instruments were installed.

ASAS publications Paczynski, B., 1997, Edited by Roger Ferlet, Jean-Pierre Maillard and Brigitte Raban. Cedex, France : Editions Frontieres, 1997, p.357The Future of Massive Variability SearchesPaczynski, B., 2000, PASP, 112, 1281 Monitoring All Sky for Variability Paczynski, B., Szczygiel, D., Pilecki, B., Pojmanski, G. 2006, MNRAS, 368, 1311 (get data ) Eclipsing binaries in the All Sky Automated Survey catalogue Szczygiel, D. M., Socrates, A., Paczynski, B., Pojmanski, G., Pilecki, B. 2008, AcA, 58, 405 → ( get data ) Coronal activity from the ASAS eclipsing binaries Szczygiel, D. M., Pojmanski, G., Pilecki, B. 2009, AcA, 59, 137 → ( get data ) Galactic fundamental mode RR Lyrae stars. Period - amplitude diagram, metallicities and distributionThird-party papers based on the ASAS data*: Rucinski, S. M., 2007, MNRAS, 382, 393 The short-period end of the contact binary period distribution based on the All-Sky Automated Survey Rucinski, S. M., 2006, MNRAS, 368, 1319 Luminosity function of contact binaries based on the All Sky Automated Survey (ASAS)

SuperWASP SuperWASP is the UK's leading extra-solar planet detection program comprising of a consortium of eight academic institutions which include Cambridge University, the Instituto de Astrofisica de Canarias, the Isaac Newton Group of telescopes, Keele University, Leicester University, the Open University, Queen's University Belfast and St. Andrew's University.

SuperWASP (2004-2008) SuperWASP consists of two robotic observatories that operate continuously all year around, allowing us to cover both hemispheres of the sky. The first, SuperWASP-North is located on the island of La Palma amongst the Isaac Newton Group of telescopes (ING). The second, SuperWASP-South is located at the site of the South African Astronomical Observatory (SAAO), just outside Sutherland, South Africa. The eight wide-angle cameras allow a monitoring millions of stars simultaneously enabling a detecting the rare transit events.

SuperWASP The observatories each consist of eight wide-angle cameras that simultaneously monitor the sky for planetary transit events. 

SuperWASP Weight: >400 Kg Pointing error: 30 arcsec RMS full sky Tracking error < 0.01 arcsec/second Controls: Stepper motors driven by Torus motion control electronics Weather System: Full local weather monitoring Time Standard: GPS receiver gives better than 1ms synchronisation with UTC Control and server computers Linux O/S

SuperWASP

SuperWASP Lens Canon f=200mm; f/1.8 Aperture 11.1 cm CCD2048 x 2048 thinned e2v produced by Andor Pixel size 13.5 micrometers Readout noise 12-18 e- (1MHz pixel read-t speed) Gain settings 2, 1.4, 0.7 e-/ADU Maximum pixel count 80,000 e- Field of View 7.8 x 7.8 degrees (61 sq.degrees) Plate Scale 13.7 arcsec/pixel Operating Temperature-50 degree C Cooling Mechanism 3-stage Peltier

WASP-33 planet

SuperWASP (33 planets) Прикладами інших ніж екзопланети спостережень з SuperWASP є криві блиску астероїдів, відкриття 360 нових періодичних змінних зір, що співпали з даними ROSAT, the main-sequence rotation-colour relation in the Coma Berenices open cluster, new double-mode and other RR Lyrae stars, and NSV 07340, a new RR Lyrae variable with equidistant triplet of frequencies.

TAROT (Telescope a Action Rapide pour les Objets Transitoires, Rapid Action Telescope for Transient Ob-s TAROT-1 є повністю автоматичним телескопом. Його поле зору 2º повністю співпадає з телескопом проекту HETE. TAROT-1 був спроектований перед запуском HETE-1 WXM, (який був невдалим).

TAROT TAROT are two identical 25 cm telescopes F/D=3.4 that cover 1.86°x1.86° field of view on the Andor CCD cameras (Marconi 4240 back illuminated). Spatial sampling is 3.3 arcsec/pix. Six filters are available : BVRI, a clear filter and a 2.7 density coupled to V (for Moon and planets). Detection limit is about V=17 in 1 min. exposure. Locations of telescopes are: TAROT Calern observatory : lon=6.9238° E lat=43.7522° N alt=1270 m TAROT La Silla ESO observatory : lon=70.7322° W lat=29.2608° S alt=2347 m

TAROT The princpal investigator of these intruments is Michel Boër (Observatoire de Haute Provence, 04870 Saint Michel l'Observatoire, France). Two co-investigators are Jean-Luc Atteia and Alain Klotz, astronomers at the Observatoire Midi Pyrénées, Toulouse, France. Сollaborations with Yassine Damerdji, Myrtille Laas-Bourez, Christian Pollas, Raoul Berhend, Alessandra Corsi, Alessandra Galli, Eric Frappa, Bruce Gendre, Jean-François Leborgne, Frédéric Malacrino, Luigi Piro, Giullia Stratta.(12)

Publications with TAROT telescopes 2009A&A...503..783S Statta, G., Pozanenko, A., Atteia, et. all. A multiwavelength study of Swift GRB 060111B constraining the origin of its prompt optical emission 2010MNRAS.405.2372G Gendre, B.; Klotz, A.; Palazzi, E. et. all. Testing gamma-ray burst models with the afterglow of GRB 090102  2008Icar..195..184S Shepard, Michael K.; Clark,  et. all. A radar survey of M- and X-class asteroids  2007A&A...476..307L J.F. Le Borgne, A. Paschke, J. Vandenbroere, et. all. Stellar evolution through the ages: period variations in galactic RRab stars as derived from the GEOS database and TAROT telescopes 2001adass..10..111B Boër, M.; Thiébaut, C.; Klotz,  et. all. Hands-On TAROT: Intercontinental Use of the TAROT for Education and Public Outreach

Publications with TAROT telescopes TELESCOPE TECHNIQUES GAMMA RAY BURSTS MINOR PLANETS RR LYRAE VARIABLES DISCOVERY OF NEW VARIABLE STARS ORBITOGRAPHY OF GEOSTATIONNARY SATELLITES EDUCATIONAL STAR OCCULTATIONS BY MINOR PLANETS SEARCHING FOR NEARBY SUPERNOVAE MICELANEOUS

TAOS Мета The Taiwan American Occultation Survey (TAOS) полягає у виявленні відносно малих об’єктів у Поясі Койпера та за ним. Більше ніж 1,000 малих тіл з діаметрами більше за 100 km було виявлено за Нептуном за останні десятиліття з використанням великих телескопів. Метою проекту TAOS є прямі спостереження великої кількості об ’ єктів Поясу Койпера з діаметрами 500м-30км.

TAOS Такі об’єкти мають зоряні величини більші за 30 і їх неможливо спостерігати безпосередньо навіть з найбільшими телескопами. Однак підчас проходження такого тіла між спостерігачем та далекою зіркою можлива реєстрація її покриття навіть з малим телескопом. Кількість таких покрить для однієї зорі дуже мала і складає 102 явища на рік, тому необхідно моніторити сотні зірок протягом довгого часу, щоби зареєструвати таке явище. Подібні явища мають дуже малу тривалість (менше за 0.2 сек), тому необхідна ПЗЗ з великою швидкістю зчитування. Крім того через малий діаметер досліджуваних обєктів потрібно враховувати значні ефекти дифракції.

TAOS

TAOS The Taiwan American Occultation Survey Institutional Partners Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, Taiwan Department of Astronomy, Yonsei University, South Korea National Central University, Institute of Astronomy Lawrence Livermore National Laboratory, The Institute of Geophysics and Planetary Physics Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics From all institutions 26 people

TAOS TAOS має 4 телескопи (50 cm) в Lulin observatory у ценральному Тайвані. Кожен обладнано камерою з 2kx2k від Spectral Instruments. Ці камери потребують 2.5 сек для зчитування інформації з них, що було задовго для досліджуваних явищ. Тому було розроблено власну технологію швидкого зчитування, яка називається zipper mode.

TAOS

TAOS

TAOS Publications The TAOS Project Stellar Variability II. Detection of 15 Variable Stars. S. Mondal, C. C. Lin, W. P. Chen, Z.-W. Zhang, et all. Astronomical Journal, March 2010. The TAOS Project: Upper Bounds on the Population of Small KBOs and Tests of Models of Formation and Evolution of the Outer Solar System. F. B. Bianco, Z.-W. Zhang, M. J. Lehner, et all. Astronomical Journal, 139:1499-1514,March 2010.[ ads ] The TAOS Project: Statistical Analysis of Multi-Telescope Time Series Data. M. J. Lehner, N. K. Coehlo, Z.W.. Zhang, et all. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, February 2010.[ ads ] The TAOS Project Stellar Variability. I. Detection of Low-Amplitude δ Scuti Stars. D.-W. Kim, P. Protopapas, C. Alcock, et all. Astronomical Journal, 139:757-764,February 2010.[ ads ][ DATA ] Detection Methods for Astronomical Time Series. Nathan K. Coehlo. PhD thesis, University of California, Berkeley, 2010. The TAOS Project: High-Speed Crowded Field Aperture Photometry. Z.-W. Zhang, D.-W. Kim, J.-H. Wang, et all. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 121:1429-1439,December 2009.[ ads ]

Телескоп-робот BART BART is a small aperture telescope designed for quick GRB follow-ups with response time to GCN notices as short as possible

Robotic telescope BART The telescope is located at the Atronomical institute AVČR at Ondřejov in the workgroup high energy astrophysics. In addition to observing the optical counterparts of GRBs, the telescope monitors other interesting sources such as supernovae, blazars, active galaxies, cataclysmic variabe stars, etc.

Robotic telescope BART BART is equipped with a CCD camera with the field of view 40x60 arc minutes and resolution 3088x2056 pixels. A limiting magnitude of this camera is about 15 for a 60s exposition with possibility to detect one second flash of magnitude 10. For more precise measurement, there is a Meade Schmidt-Cassegrain D=254mm, f=1.6m telescope with CCD camera FLI MaxCam CM2-1 with field of view 28.6x28.6 arc minutes and resolution 1024x1024 pixels. This telescope uses standard Johnson BVRIi filter set for photometry.

Robotic telescope BART

BART team Martin Jelнnek - Group chieftain. Petr Kubanek - he's a student and our main programmer. Martin Nekola - PhD. student playing with the hardware and comp-s. Rene Hudec - who started this "Team" and took together these fantastic people. Ivana Stoklasova - she studies astrophysics Libor Sveda - creates and enhances the web pages. Jan ©trobl - he is able to work with wide-field data. David Ondrich - observer Martin Topinka - he is the theoretician. Radomir Smida Marie Hrudkova - she is the cataclysmic-variable girl. Ladislav Michnovic - our new practician... Milan Basta - our new young theoretician. Filip Munz - non-astronomer intruder from high energy physics

Бредфордський телескоп

Бредфордський телескоп-робот має 4 оптичні канали - Сузіря - поле зору 40 градусів, Обєктив Nikon 16mm f2.8 Camera: FLI (E2V CCD47-10. 1k x 1k pix., 13um). Кластери - поле зору 3 градуси, Обєктив Nikon 200mm Camera: FLI. Галактики поле зору 24 кут.мін. Обєктив Celestron 14”, 355mm; фокальний редуктор - ефективна фокусна відстань 1877mm; f/5.3. Camera: FLI MicroLine (E2V CCD47-10. 1k x 1k pixels), Автофокус. - Гід – Обєктив Orion Optics OMC140 DeLuxe. 2000mm focal l., 140mm aperture. Maksutov-Cassegrain telescope f/14. Camera: FLI MaxCam CM10-1 (Kodak KAF-3200. 2184 x 1510 pixels, each 6.8um).

Створено: для навчання астрономії та доступу до спостережень, в першу чергу колективам учнів початкової школи та для підтримки вчителів, відповідно до національної освітньої програми Великобританії. для дослідження явищ в еруптивних змінних зорях, післясвітіння гама-спалахів, патруля активних зір та галактик, пошуку супернових зір та інших.

T35 telescope of Sierra Nevada Observatory (2896 m, Granada, Spain).

T35 telescope of Sierra Nevada Observatory (Granada, Spain). The 14” Schmidt-Cassegrain telescope (35.56-cm) is a Celestron CGE. SBIG STL-11000 CCD Camera with a KAI-11000M CCD detector (4008 x 2762 pixels x 9 μm). The field of view is 31.70 x 21.14 arcmin with a scale of 0.2475 arcsec per pixel. The camera has an internal filter wheel with standard UBVRI Johnson - Cousins filters and a internal self-guiding camera Texas Instruments TC-237H (657 x 495 pixels x 7.4 μm).

T35 telescope of Sierra Nevada Observatory (Granada, Spain).

T35 telescope of Sierra Nevada Observatory (Granada, Spain). Перші спостереження виявили проблеми з наведенням та веденням, в той час як автоматичне керування куполом було досить оптимальним. Обидва параметри вдалося покращити використавши нову модель наведення телескопа, а значно підвищити точність ведення сподіваються за допомогою зовнішньої системи автогіда.

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE Equipment Celestron 14" Optical Telescope Assembly (OTA) Astro-Phyics 1200GTO German-type equatorial mount JMI Electronical focuser (EV2CM and PCFC) Finger Lake Instrumentation Color filter wheel (CFW-1-8) and filters (UVBRI) Apogee U47 CCD camera (1024*1024; 13mkm) Astro-Haven 7ft dome Davis Instruments Vantage Pro2 Weather Station Logitec QuickCam Chat (x3)

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE 3σ detection limit of a 30 sec exposure in R is 15.4 mag. Bias, dark and flat correction Aperture photometry in a radius 5 arcsec Relative photometry using 3 comparison stars in the field

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE Variable stars monitor

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE Team Members T. Sakamoto (PI) N. Gehrels D. Donato T. Okajima T. N. Ukwatta Y. Urata C. A. Wallace

GODDARD ROBOTIC TELESCOPE Publications Vestrand W.T. et al. 2006, Nature, 442, 172 Page, K. L. et al. 2007, ApJ, 663, 1125 Fenimore, E.E. & Ramirez-Ruiz, E. 1999, astro-ph/9909299 Rykoff, E.S. et al. 2005, ApJ, 631, L121 Urry, C.M. 1999, Astropart.Phys, 11, 159 Blazejowski, M. et al. 2005, ApJ, 630, 130 Lamb, D.Q. & Reichart, D.E. 2000, ApJ, 536, 1 Totani, T. 1997, ApJ, 486, L71 Kawai, N. et al. 2006, Nature, 440, 184 Totani, T. et al. 2006, PASJ, 58, 485 Böer, M. et al. 2006, ApJ, 638, L71 Schaefer, B.E. et al. 2006, GCN Circ. 5629

Київський Інтернет телескоп - На базі оптичної труби Celestron CGE 1400 XLT Діаметр дзеркала - 355мм та українського монтування WS240 - ПЗЗ камера Rolera MGi - Система світлофільтрів UBVRI власної конструкції - GPS модуль точного часу - Власне програмне забезпечення для автоматичної роботи системи протягом ночі Сервер проекту в КАО КНУ Інтернет звя’зок

Необхідно Підвищення точності наведення та ведення Автогід Автофокус Встановлення в місці з мінімальною засвіткою

Висновки Всі телескопи-роботи працюють для певних основних астрономічних завдань та кількох додаткових. Всі телескопи, незалежно від розміру апертури, дають можливість отримувати якісні дані для поставлених задач в залежності від їх оснащення та розміщення. Затримка фінансування КІТ дає нам можливість провести різноманітні спостереження та дослідження і отримати необхідний досвід для того, щоби якнайкраще спланувати роботи для закінчення проекту.

Дякую за увагу! Ярослав Романюк romanyuk@mao.kiev.ua