アメリカ合衆国海軍天文台フラッグスタッフステーション

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アメリカ合衆国海軍天文台フラッグスタッフステーション
別名NOFSウィキデータでこれを編集する
組織アメリカ海軍天文台
天文台コード689 ウィキデータでこれを編集する
位置アリゾナ州フラッグスタッフ近くのココニノ郡
コーディネート35°11'03"N111 °44'25"W / 35.18417°N111.74028°W / 35.18417; -111.74028
高度2,273メートル(7,457フィート)
設立1955年
Webサイトアメリカ海軍天文台のフラッグスタッフステーション
望遠鏡
カイストランド望遠鏡1.55 m(61インチ)リフレクター
DFM/コダック/コーニング1.3mリフレクター
名前のない望遠鏡1.0 m(40インチ)リッチー・クレチアン反射板
フラッグスタッフ位置天文スキャントランジット望遠鏡8インチ(20 cm)反射屈折
海軍精密光学干渉計干渉計 アンダーソンメサにあります)
アメリカ合衆国海軍天文台フラッグスタッフステーションはアメリカ合衆国にあります
アメリカ合衆国海軍天文台フラッグスタッフステーション
アメリカ合衆国海軍天文台フラッグスタッフステーションの場所
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米国海軍天文台フラッグスタッフステーションNOFS)は、米国アリゾナ州フラッグスタッフ近く天文台です。これは、米国海軍天文台(USNO)の下にある国立の暗い空の観測施設です。[1] NOFSとUSNOは、米国国防長官の天文基準座標系[2]マネージャーとして統合されています。[3] [4]

一般情報

フラッグスタッフステーションは、 1955年にアリゾナ州フラッグスタッフの西5マイル(8.0 km)の場所に、USNOによって(ワシントンDCでの最終的には耐えられない光の侵入の1世紀のために)設立されたコマンドであり、主に運用科学者のための位置を持っています(天文学者天体物理学者)、光学および機械エンジニア、およびサポートスタッフ。

NOFSサイエンスは、位置天文学のあらゆる側面をある程度サポートし、全国的なサポートを提供します。NOFSでの作業は、正確で正確な天体カタログの作成を容易にするために、天体測定と天体物理学の全範囲をカバーしています。また、天体力学(および相対論的効果[5])のために)宇宙を通る自分のトレッキングを横切るそのような移動するオブジェクトの膨大な数のうち、おそらく10億の星表の天体の位置と動きの各セットを特定するために必要な時間の広がりは、かなり長くなる可能性があります。各オブジェクトの複数の観測は、それ自体で数週間、数か月、または数年かかる場合があります。これに、使用のために削減する必要があり、すべてのカタログエラーを非常に注意深く統計的に理解するために観測後に分析する必要がある多数のカタログ化されたオブジェクトを掛けると、最も正確でかすかな位置天文カタログの厳密な作成が必要になります。完了するまでに何年も、時には何十年も。

米国海軍天文台のフラッグスタッフステーションは、2005年後半にワシントンDCからの移転50周年を祝いました。 [6] 1947年から海軍天文台の赤道部長であるジョンホール博士がNOFSを設立しました。Art Hoag博士は、1955年(1965年まで)に初代所長になりました。どちらも後に近くのローウェル天文台の所長になる予定でした。[7] NOFSには1955年以来6人の取締役がいます。現在の7番目の演技ディレクターはスコットダーム博士です。[8]

NOFSは、地域の暗い空を支援し[9] [10]、国の保護ミッションを支援し[11] [12]、次世代の人間のために国の資源遺産を促進および保護することに積極的に取り組んでいます。[13] [14] [15]

米国海軍天文台フラッグスタッフステーション(NOFS)での運用の夜間パノラマ
米国海軍天文台フラッグスタッフステーション(NOFS)での暗い空の操作

サイトの説明

NOFSは、アリゾナ州北部のサンフランシスコピークに隣接し、コロラド高原の高山にあり、地理的にはモゴロンリムの上にありますフラッグスタッフとココニノ郡は、地域の照明を規制する進歩的なコードの法律を通じて、アリゾナ州北部の光害を最小限に抑えています[16][17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26]

確かに、半世紀の若い歴史にもかかわらず、NOFSにはその親組織であるUSNO、米国で最も古い科学機関[28]から派生した豊かな遺産があります[ 28]注目すべきイベントには、ホストされているアポロ宇宙飛行士プログラムへのサポートが含まれていますUSGSの近くの宇宙飛行士研究センターによる; 1978年に冥王星の月であるチャロンが発見されました(以下で説明します)。標高約7,500フィート(2,300 m)にあるNOFSには、多数の天文機器があります[29] (光学望遠鏡の世界的なリストにも記載されているものもあります)。いくつかの追加の計装は近くのアンダーソンメサにありますNOFS(親USNOと共に)はまた、ハワイのUKIRT赤外線望遠鏡で基礎科学を行っています。

海軍は、その海軍地域南西部海軍航空施設エルセントロを通じて、施設、土地、および関連する暗い空の保護活動の管理を行っています。

カイストランド望遠鏡

1.55メートル(61インチ)のカイストランド望遠鏡(またはカイストランドアストロメトリックリフレクター、KSAR)は、依然として米海軍が運用する最大の望遠鏡です。議会は1961年に資金を割り当て、1964年に最初の光を見ました。 [30]この状況は、NPOIの4つの1.8メートル望遠鏡が近い将来に自分の最初の光を見たときに変わります。KSARは赤道フォークマウントの腕に乗ります。望遠鏡は、可視スペクトル近赤外線(NIR)の両方で使用され[31]、後者は30ケルビン未満のヘリウム冷蔵InSb(アンチモン化インジウム)カメラ「Astrocam」を使用します。[32]1978年、1.55 mの望遠鏡は、「準惑星 冥王星の月、「チャロンという名前を発見する」ために使用されました。(冥王星自体は1930年にローウェル天文台の町の向こう側で発見されました)。Charonの発見は、冥王星がいかに小さいかを最終的に明らかにする質量計算につながり、最終的にIAUに冥王星を矮星(主要ではない)惑星として再分類させました[33] [34] [35] 1.55メートルの望遠鏡は、NASAのディープインパクト宇宙船を観測および追跡するためにも使用されました。これは、有名な彗星9p/テンペルで惑星間衝突を成功させるためにナビゲートされたためです。この望遠鏡は、年周視差の研究、宇宙航法をサポートする狭視野天文学の実行に特に適しており、2002年にこれまでで最もクールな褐色矮星の1つを発見する上でも重要な役割を果たしました。 [36 ] KSARドームは、NOFSの敷地の中央に位置し、ドーム構造にサポートビルとオフィスビルが取り付けられています。大規模な真空コーティングチャンバー施設もこの複合施設内にあります。チャンバーは非常に正確なコーティングとオーバーコーティングを提供できます100 ± 2 オングストロームの厚さ(約56アルミニウム原子の厚さ)、直径1.8メートル(72インチ)までの小型から数トンの光学部品の場合、7 × 106Torr、垂直光学式、1500アンペアの放電システムを使用 。誘電体コーティング能力も実証されています大型の光学部品と望遠鏡のコンポーネントは、クレーン、リフト、貨物用エレベーター、専用カートのスイートを使用して、NOFS内を移動できます。メインコンプレックスには、NOFSおよびNPOIに必要な、レーザー、補償光学、光学開発、コリメーション、機械、およびマイクロ電子制御システム用の制御環境、光学および電子機器ラボも含まれています。

KSAR望遠鏡の直径18メートル(60フィート)の鋼製ドームは、望遠鏡のf / 9.8焦点比が長いため、望遠鏡の口径に対して非常に大きくなっています(天体観測に必要な非常に正確な光学コリメーションまたは位置合わせに適しています)。非常に幅の広い2シャッターの垂直スリットを使用しています。開発研究は、この由緒ある機器の計画されたライフサイクル交換が、高速を使用することにより、最大3.6メートル(140インチ)の口径を持つ将来の望遠鏡のために、元のドーム内で効率的に実行できることを示すために行われました。現代の光学。[37]しかしながら、61インチの望遠鏡は、非常に高精度の相対位置天文学とミリ秒レベル、および近接分離、PSF 測光今日まで、いくつかの主要なプログラムがこの機能を利用しています。

1.3m望遠鏡

1.3メートル(51インチ)の大視野リッチー・クレチアン望遠鏡は、 DFMエンジニアリングによって製造され、NOFSスタッフによって修正および自動化されました。[38] CorningGlassWorksKodakが主鏡を作りました。双曲線二次衛星は、その広い視野にわたって星と衛星の非常に正確な位置(ミリ秒の位置天文学)を可能にするために、高度なコンピューター制御のコリメーション(アライメント)システムを備えています。このシステムは、ハルトマンマスクを使用して明らかにされた波面偏差のスロープフィットをとることによってモデル化された、光路の光学収差を分析します望遠鏡は現在、最先端の極低温広視野モザイクCCD ​​[39]カメラも搭載しています。[40] [41]また、 Pan-STARRSの伝統を持つ直交転送アレイ(OTA)である新しい「Microcam」の使用も許可されます。[42] [43] [44] [45] LANLが製造したRULLI単一光子カウンターnCamなど、他の高度なカメラシステムもこの望遠鏡で使用するために配備されています。[46] [47] [48] [49] [50]望遠鏡の特別なソフトウェア制御を使用して、望遠鏡は星と人工衛星の両方を追跡することができますカメラが両方を画像化しながら、地球を周回します。1.3 mのドーム自体は、f / 4の全体的な光学系が高速であるため、コンパクトです。非常に大きな61インチのドームの近くと南西にあります。位置天文学の研究(Space Situational AwarenessSDSS [51]SSTなど)に加えて、この望遠鏡の研究には、青い星とK-Giant星の研究、複数の星系の天体力学とダイナミクス、人工衛星の特性評価が含まれます。と外惑星位置天文学と通過測光太陽系外惑星はまた、太陽系外惑星が親星のPSFの重心を混乱させており、多くの太陽系外惑星が存在するため、それらの太陽系外惑星のダイナミクスの影響を理解する必要があります。

1.0m望遠鏡

1.0メートル(40インチ)の「リッチー・クレチアン望遠鏡」も赤道駆動のフォークマウント望遠鏡です。[52]リッチーは、1955年にワシントンのUSNOから移された最初のステーション望遠鏡です。これは、その有名な光学処方から作られた最初のRC望遠鏡でもあり、偶然にもジョージ・リッチー自身が作った最後の望遠鏡でした。望遠鏡は、NOFSでの半世紀の天文学の後もまだ稼働しています。主要なクエーサーベースの参照フレーム操作(国際天体参照フレーム)、太陽系外惑星の通過検出ビリニュス測光M-矮星分析、動的システム分析を実行します、軌道を回る宇宙オブジェクト情報への参照サポート、NPOIへの水平視差ガイドサポート、および(新しい兄弟とともに)位置天文学研究への測光操作サポートを実行します。40インチの望遠鏡は、多数の液体窒素冷却カメラ、コロナグラフ、および9恒星の大きさの中性密度スポット焦点面アレイカメラを搭載でき、基本的なNPOI参照フレーム位置天文学で使用する前に星の位置をクロスチェックします。

この望遠鏡は、チップチルトおよび変形可能なミラー光学系を使用して、内部で開発された光学補償光学(AO)システムをテストするためにも使用されます。シャック・ハルトマンAOシステムでは、シンチレーション(視界の劣化)によって引き起こされる波面収差を、より高いゼルニケ多項式に補正することができます。NOFSのAOシステムは、将来の組み込みのために1.55mおよび1.8mの望遠鏡に移行します。

40インチのドームは、NOFSが配置されている適度な山の頂上と最高点にあります。洗練されたCAD駆動の CNC製造機械、および幅広い設計とサポートツール を含む包括的な計装ショップに隣接しています。

0.2 mFASTT

完全にロボット化された トランジット望遠鏡の現代の例は、1981年に完成し、天文台に設置された小型の0.20メートル(8インチ)のフラッグスタッフ位置天文走査トランジット望遠鏡(FASTT)です。[53] [54] FASTTは、USNOアストロノミカルアルマナックおよび航海年鑑に組み込むための太陽系オブジェクトの非常に正確な位置を提供しますこれらの天体暦は、 NASAの惑星および軌道外宇宙船の深宇宙ナビゲーションでも使用されています。[55]多くのNASA深宇宙探査機のナビゲーションに役立つこの望遠鏡からのデータは、NASAJPLを担当しています土星を周回する主要衛星であるタイタンでホイヘンス着陸船の2005年の着陸に成功し、2015年7月に到着した冥王星へのNASAのニューホライズンズ深宇宙ミッションのナビゲーションリファレンスを提供しました。FASTTはNASAのSOFIAの支援にも使用されました。空挺天文台は、まれな冥王星の掩蔽を正しく見つけ、追跡し、画像化します。[56] FASTTは、主要な複合体の南西150ヤード(140メートル)に位置しています。その大きな「小屋」に取り付けられているのは、NOFSの電子機器、電気工学研究所、およびクリーンルームを収容する建物です。ここでは、高度なカメラ電子機器、極低温、望遠鏡制御ドライブのほとんどが開発および製造されています。

海軍精密光学干渉計

NOFSは、ローウェル天文台およびアンダーソンメサの海軍研究所協力して海軍精密光学干渉計(NPOI)[57] [58] [59]を運用しています。、フラッグスタッフの南東15マイル(24 km)。NOFS(USNOの運用位置天文台)はすべての主要な運用に資金を提供し、この契約からローウェル天文台がアンダーソンメサ施設を維持し、NOFSが主要な位置天文科学を実施するために必要な観測を行います。海軍調査研究所(NRL)は、ローウェル天文台とNRLによる追加のロングベースラインサイドロスタットステーションの実装を契約するための追加資金も提供し、NRLの主要な科学的作業である合成イメージング(天体衛星と軌道衛星の両方)を促進します。USNO、NRL、およびLowellの3つの機関はそれぞれ、干渉計の科学と運用を集合的に指導する運用諮問委員会(OAP)に参加するための幹部を提供します。OAPは、NPOIの主任科学者および所長に、パネルの科学と運用に影響を与えるよう依頼しました。このマネージャーはNOFSスタッフのシニアメンバーであり、NOFSディレクターの直属です。

NPOIは、由緒ある実績のあるマイケルソン干渉計の設計で成功を収めている天文干渉計[60]です。すでに述べたように、干渉計の科学と運用の大部分はNOFSによって資金提供および管理されています。ただし、ローウェル天文台とNRLは、干渉計を使用するためのわずかな時間で科学的な取り組みに参加しています。85%ネイビー(NOFSおよびNRL); そして15%ローウェル。NPOIは、光干渉法を実施できる世界でも数少ない主要な機器の1つです[60] [61]下部にあるレイアウトの図を参照してください。NOFSは、NPOIを使用して、星の絶対位置天文位置の研究だけでなく、幅広く多様な一連の科学的研究を実施してきました。[62] NPOIでの追加のNOFS科学には、連星 Be星偏平星急速に回転する星、および恒星円盤(歴史上最初)と閃光星のイメージングの研究が含まれます。[63] 2007年から2008年にかけて、NOFSを使用したNRLは、NPOIを使用して、静止軌道を周回する衛星の史上初の閉鎖位相画像の前兆を取得しました。[64] [65]

NPOIレイアウト
海軍精密光学干渉計(NPOI)のレイアウト

ギャラリー

も参照してください

参照

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