Hispanopedia WikiEl Telescopio Infrarrojo de la NASA ( NASA IRTF ) es un telescopio de 3,2 metros (10 pies) optimizado para la astronomía infrarroja y ubicado en el Observatorio Mauna Kea en Hawái . Fue construido inicialmente para apoyar las misiones Voyager y ahora es la instalación nacional de Estados Unidos para la astronomía infrarroja, brindando apoyo continuo a aplicaciones planetarias, del vecindario solar y del espacio profundo. El IRTF es operado por la Universidad de Hawái bajo un acuerdo de cooperación con la NASA. Según las reglas de asignación de tiempo del IRTF, al menos el 50 % del tiempo de observación se dedica a la ciencia planetaria . [ 1 ]
Telescopio
El IRTF es un telescopio Cassegrain clásico de 3,2 m (126"). La relación focal del Cassegrain es f/38 y la del espejo primario es f/2,5. Varios aspectos del diseño del IRTF están optimizados para observaciones infrarrojas. El espejo secundario es de tamaño reducido para evitar que el instrumento detecte la emisión térmica de la estructura del telescopio que lo rodea. Un pequeño espejo en el centro del espejo secundario impide que el instrumento detecte su propia emisión térmica. La relación focal es larga para tener un espejo secundario pequeño, también para minimizar la emisión térmica del telescopio. Los recubrimientos de los espejos se eligen para tener una emisión térmica mínima. La emisividad del telescopio suele ser inferior al 4%. El espejo secundario está montado sobre un mecanismo de conmutación para cambiar rápidamente el apuntamiento del telescopio del objetivo al cielo a una frecuencia de hasta 4 Hz.
El IRTF está montado sobre una gran montura ecuatorial de yugo inglés. Esta montura es muy rígida, lo que reduce la flexión y permite apuntar el telescopio con precisión. Gracias a su montura ecuatorial, el telescopio puede observar objetos a través del cenit sin preocuparse por la rotación de campo. La montura de yugo impide que el telescopio apunte al norte de los +69 grados de declinación. Dado que el telescopio fue diseñado principalmente para la ciencia planetaria, esta restricción se consideró aceptable. Al estar montado sobre una montura pesada, el telescopio es relativamente inmune a las vibraciones y al viento.
Instrumentación
El IRTF alberga tres instrumentos propios: SpeX/MORIS, iSHELL y MIRSI/MOC. El IRTF también recibe a varios instrumentos visitantes.
SpeX
SpeX es un espectrógrafo de resolución media de 0,7-5,4 μm construido en el Instituto de Astronomía (IfA) para el Telescopio Infrarrojo de la NASA (IRTF) en Mauna Kea. El principal objetivo científico de SpeX fue proporcionar la máxima cobertura simultánea de longitud de onda con una resolución espectral que se ajusta bien a muchas características planetarias, estelares y galácticas, y con una resolución que separa adecuadamente las líneas de emisión del cielo y dispersa el continuo del cielo. Este requisito ha dado como resultado un instrumento que proporciona resoluciones espectrales de R~1000-2000 en los rangos de 0,8-2,4 μm, 2,0-4,1 μm y 2,3-5,5 μm, utilizando dispersores cruzados de prisma (rendijas de 15 segundos de arco). También están disponibles modos de rendija larga de orden único (60 segundos de arco). Se proporciona un modo de prisma de alto rendimiento para espectroscopia de 0,8-2,5 μm a R~100 para características de estado sólido y SED. Se utiliza un detector infrarrojo Teledyne Hawaii-2RG de 2048x2048 en el espectrógrafo. SpeX también contiene un visor/guía de rendija infrarroja que cubre un campo de visión de 60x60 arcsec a 0,12 arcsec/píxel. Un detector InSb Raytheon Aladdin 2 de 512x512 en el visor de rendija infrarroja. El visor de rendija infrarroja también se puede utilizar para imágenes o fotometría. SpeX se utiliza para una amplia gama de programas de investigación planetaria y astrofísica y es el instrumento más solicitado en IRTF. MORIS es una cámara CCD alimentada por un filtro dicroico en SpeX. Se utiliza para imágenes visibles y como guía visible para SpeX.
iSHELL
iSHELL es un espectrógrafo echelle de dispersión cruzada de alta resolución de 1 a 5,3 μm que utiliza una matriz de detectores infrarrojos Hawaii-2RG de 2048x2048. Reemplazó a CSHELL; al usar una matriz más grande y un dispersor cruzado, iShell tiene una cobertura de longitud de onda mucho mayor por configuración que CSHELL. iShell utiliza una rejilla de inmersión de silicio para lograr una alta dispersión con una rejilla relativamente pequeña, lo que a su vez permite que la óptica y todo el instrumento sean mucho más pequeños que si utilizara una rejilla convencional. Por lo tanto, a pesar de tener una resolución espectral mucho mayor que SpeX, iShell será ligeramente más pequeño. Habrá dos rejillas de inmersión, una optimizada para la banda K y otra optimizada para la banda L. Debido a la rejilla de silicio, iShell no será sensible a la luz más corta de 1 μm. Cada píxel es de 0,125" en el cielo y la dispersión espectroscópica es de 80 000 cuando se utiliza con una rendija de 0,375". Se pueden utilizar cinco rendijas de 0,375" a 4,0". iSHELL también cuenta con un modo de imagen infrarroja y una cámara de guiado infrarrojo que cubre un campo de 42" de diámetro. En 2019, iSHELL fue el segundo instrumento más utilizado en el IRTF (después de SpeX).
MIRSI
MIRSI es una cámara de imágenes térmicas infrarrojas de 2,2 a 25 μm con capacidad espectrográfica de grisma. MIRSI fue construida por la Universidad de Boston y actualizada por personal del IRTF. La óptica opera a 20 K y el detector BIB de Si:As de 320x240 a 5 K con refrigeración mediante un enfriador de ciclo cerrado Sumitomo. MIRSI cuenta con una selección de filtros de banda ancha y banda estrecha, así como un CVF. MOC es una cámara CCD alimentada por un filtro dicroico en MIRSI. La fotometría simultánea en el visible y el infrarrojo medio con MOC y MIRSI se utiliza para medir los albedos de los asteroides y, por lo tanto, sus tamaños.
MORIS
MORIS (MIT Optical Rapid Imaging System) es una cámara de alta velocidad en el espectro visible para su uso en IRTF, que utiliza un CCD de multiplicación de electrones. MORIS está montada en la ventana lateral de SpeX y se alimenta mediante el dicroico frío interno de SpeX. Su diseño se basa en POETS (Portable Occultation, Eclipse, and Transit Systems), desarrollado mediante una colaboración entre el MIT y el Williams College. MORIS está disponible para su uso libre en IRTF y su interfaz de usuario se ha convertido a la interfaz estándar de IRTF. Además de la fotometría en luz visible, MORIS también se utiliza como guía de luz visible para SpeX, lo que permite guiar objetos tan débiles como V=20. El software de guiado incluye corrección de dispersión atmosférica para mover la caja de guía de luz visible y mantener la imagen infrarroja en la rendija de SpeX.
Instrumentos visitantes
El IRTF también alberga varios instrumentos para visitantes, generalmente espectrógrafos infrarrojos térmicos. Entre ellos se incluyen TEXES, EXES, BASS y HIPWAC.
Instrumentos del futuro
El personal del IRTF está desarrollando actualmente SPECTRE, un espectrógrafo de campo integral de una sola toma con resolución R=150, limitado por la calidad de la visión atmosférica, en el rango de 0,4 a 4,2 μm.
Instrumentos del pasado
CSHELL fue retirado cuando iSHELL comenzó a operar en IRTF. CSHELL era un espectrógrafo echelle de un solo orden de alta resolución de 1 a 5,5 μm que utilizaba una matriz de detectores InSb de 256 x 256 píxeles. Cada píxel ocupaba 0,2" en el cielo y la dispersión espectroscópica era de 100 000 por píxel. Las rendijas de 0,5" a 4,0" proporcionaban resoluciones espectrales de hasta 30 000. CSHELL también tenía un modo de imagen IR para la adquisición de fuentes que cubría un campo de 30" x 30". Un CCD interno con un campo de visión de 1' permitía el guiado.
La NSFCAM2 era una cámara de 1-5 μm, construida en el Instituto de Astronomía (IfA) para el Telescopio Infrarrojo de la NASA (IRTF). La cámara utilizaba un detector Hawaii 2RG de 2048x2048 píxeles. La escala de imagen era de 0,04 segundos de arco por píxel y el campo de visión de 82x82 segundos de arco. Contenía dos ruedas de filtros. La primera era una rueda de 28 posiciones con filtros de banda ancha y estrecha, y un polarizador de rejilla de alambre. La segunda contenía un filtro de cristal variable (CVF) de 1,5-5 μm y grismas para espectroscopia de baja resolución. Una tercera rueda, ubicada en el plano focal del telescopio F/38 dentro de la cámara, contenía rendijas de grisma y lentes de campo. Una rueda externa con una placa de onda podía utilizarse con un polarizador en la rueda del CVF para polarimetría. La NSFCam2 se retiró del telescopio en otoño de 2012 para actualizar su detector a un detector Hawaii 2RG de grado de ingeniería de mayor calidad con un nuevo controlador. Desde 2019, NSFCam2 ya no está disponible para su uso en el IRTF.
Observación remota
La mayoría de los usuarios del IRTF prefieren usarlo de forma remota. Los observadores pueden usar el IRTF desde cualquier lugar con conexión a internet de alta velocidad, como su oficina o casa, en cualquier parte del mundo. El observador controla el instrumento mediante una sesión VNC, igual que lo haría en la cima, y se comunica con el operador del telescopio por teléfono, Polycom o Zoom. El observador inicia sesión y controla el telescopio personalmente durante su tiempo asignado. La observación remota tiene varias ventajas. Los observadores se ahorran el tiempo y el costo de viajar desde su institución de origen a Hawái. Anteriormente, cuando los observadores viajaban al telescopio, el tiempo de observación se programaba en noches completas, y cuando se asignaban varias noches, se programaban en un corto intervalo de tiempo para limitar los desplazamientos. Con la observación remota, los observadores pueden solicitar medias noches o cuartos de noche, en lugar de noches completas. Dado que los observadores no viajan a Hawái, también pueden solicitar usar el telescopio con mayor frecuencia. Esto ha permitido que el IRTF apoye muchos programas donde se requieren observaciones frecuentes de objetivos, como el monitoreo semanal de objetos del sistema solar. La observación remota también ha permitido al IRTF apoyar programas de objetivos de oportunidad (ToO). Se trata de programas de gran valor científico en los que el momento de la observación no se puede predecir con exactitud. Algunos ejemplos son las supernovas, que explotan inesperadamente, o los asteroides cercanos a la Tierra, que pueden descubrirse poco antes de su máximo acercamiento a nuestro planeta. Si bien los observadores suelen estar a distancia, el operador del telescopio se encuentra en la cima para garantizar la seguridad de las instalaciones, enfocar el telescopio y realizar otras tareas que no corresponden al observador, asistirlo y solucionar cualquier problema que pueda surgir durante la noche.
Observaciones
El Telescopio Infrarrojo de la NASA (IRTF) también realizó observaciones de P/2016 BA14 , que es un cometa que se acercó a unas 9 distancias lunares de la Tierra en 2016. [ 2 ]
Comparación con contemporáneos
El IRTF de la NASA se construyó al mismo tiempo que el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido ; John Jefferies, del Instituto de Astronomía, que construyó el primer telescopio en la zona, dijo: «A veces ha sido motivo de vergüenza... que haya dos en el mismo lugar al mismo tiempo. La pregunta natural es: ¿Por qué dos? ¿Por qué no construyen uno y lo comparten?». [ 3 ]
Los telescopios infrarrojos dedicados requieren una ubicación elevada y seca, instrumentación especial y espejos y ópticas de alta calidad similares a los utilizados para las observaciones en longitudes de onda visibles. Otros grandes telescopios ópticos infrarrojos y de infrarrojo cercano de alrededor de 1980:
Ha habido otros dos telescopios infrarrojos cercanos más pequeños: el telescopio infrarrojo de Gornergrat de 150 cm (59 pulgadas) en los Alpes suizos y el telescopio de 160 cm (63 pulgadas) en el Observatorio de Mont Mégantic en Canadá.
Ubicación
Véase también
Referencias
- ↑ Página principal de IRTF
- ↑ "Cometa escaneado por el radar de la NASA" . www.jpl.nasa.gov . Consultado el 10 de noviembre de 2018 .
- ↑ Jefferies, John (29 de julio de 1977). "John Jefferies" (Historia oral). Entrevista realizada por Spencer Weart. Instituto Americano de Física . Consultado el 26 de enero de 2023 .
Enlaces externos
- Página principal del Telescopio Infrarrojo de la NASA
- Telescopios infrarrojos
- Observatorios astronómicos en Hawái
- Edificios y estructuras en el condado de Hawái, Hawái