RELAZIONE SU OSSERVAZIONI IN CIELO E SULLO STATO DEL SISTEMA OTTICO DEL TELESCOPIO TT1 Preparato da: Prof. Luigi Colangeli Ing. Dario Mancini Ing. Fausto Cortecchia Dr. Juan Alcalà Napoli 10 Luglio 2006
INDICE 1. Introduzione...3 2. Configurazione del sistema e condizioni di acquisizione immagini...4 3. Immagini e valutazioni...5 4. Conclusioni...8
1. Introduzione Scopo del presente documento è riportare alcuni risultati preliminari su osservazioni eseguite nel periodo Maggio Giugno 2006 con il telescopio TT1. Si ricorda che, a valle del danneggiamento dello specchio primario M1 nel 2005, era stato concordato con una apposita commissione di valutare l entità del danno, in termini di prestazioni ottiche, provvedendo ad una prima argentatura con successive osservazioni in cielo A valle della rimozione dello specchio M1 dalla cella, della sua argentatura e successivo reinserimento in cella, sono state eseguite nel Maggio Giugno 2006 alcune osservazioni Tali osservazioni sono state ottenute con l esclusivo scopo di verificare eventuali perdite di prestazioni ottiche dovute al danneggiamento di M1, senza spingere l ottimizzazione dell allineamento ottico del telescopio e tanto meno delle condizioni di osservazione Le osservazioni sono state ottenute per mezzo di una camera tecnica e, se giudicate soddisfacenti, porteranno alla rimozione dello specchio M1 dalla cella, al suo trasferimento presso il laboratori di Asiago per la alluminatura finale per poi avviare le fasi di allineamento e messa a punto del telescopio.
2. Configurazione del sistema e condizioni di acquisizione immagini Le osservazioni sono state eseguite con la seguente configurazione del telescopio: - Camera tecnica utilizzata per le osservazioni - Derotatore inattivo - Camera di guida non montata - Baffle specchi primario e secondario non montati - Programma di gestione telescopio in fase di sviluppo - Sistema di offset per lo zero degli encoder non allineato su un campo conosciuto - Oscillazioni del telescopio su tempi di osservazione superiori ai 5 secondi (parametri di guadagno dei motori da ottimizzare) - Errore di tracking come segue: AZ RMS 0.3 ALT RMS 0.1. Spostamento immagine significativo su tempi scala superiori ai 10 secondi a causa del puntamento non corretto del telescopio Questo punto ed il precedente sono le due cause che non hanno permesso di utilizzare tempi di esposizione superiori ai 10 secondi (tranne che per rare eccezioni) - Telescopi cercatori e TT1 non allineati sullo stesso campo visuale Le osservazioni sono state eseguite con la camera tecnica che presenta le prestazioni seguenti: - Temperatura di lavoro utilizzata 19 C per problemi al sistema di raffreddamento Pertanto le immagini presentano rumore di fondo significativo - Dimensione array 1024x1024 (campo utile 4 x4 ) - Dimensione pixel 15 µm - Scala pixel 0.238 arcsec/pixel Le osservazioni sono state eseguite con le seguenti condizioni operative: - Temperatura circa 19 C - Vento assente - Umidità 75% con cielo velato - Luna piena assente solo nelle prime 2 ore osservative L assenza dei baffle ha creato problemi di riflessione della luce sulla CCD - Sistema di condizionamento della cupola non operativo
3. Immagini e valutazioni E da notare che lo scopo principale delle osservazioni in questa fase era quello di controllare la presenza o meno di effetti di aberrazione significativi, discriminabili nell ordine del seeing locale e, quindi, la qualità ottica del sistema. Le immagini sono state ottenute con una camera tecnica non raffreddata. Le immagini presentano rumore di fondo significativo. Pertanto non è possibile operare la sottrazione della dark current, del bias e la riduzione delle immagine con flat field. La mancanza di queste operazioni non pregiudica il significato del test per lo scopo previsto. Immagini ed elaborazioni: vedere da Figura 1 a Figura 5. Figura 1. Immagine di tutto il campo di 4 arc-min X 4 arc-min. Il tempo di posa è di 12 sec. Si nota l effetto di ritardo dello shutter che risulta nell oscuramento delle zone ai bordi.
Figura 2. Dettaglio oggetto doppio (riquadro in Figura 1); campo 16 arc-sec X 12 arc-sec Figura 3. profilo superficiale dell'oggetto doppio. I picchi sono separati da circa 2 arc-sec.
Figura 4. Profilo in direzione "X" di un oggetto singolo: FWHM = 5.4 pix = 1.2 arc-sec. Figura 5. Profilo in direzione "Y" dello stesso oggetto singolo: FWHM = 5.7 pix = 1.3 arc-sec. Dato il carattere tecnico della camera utilizzata, per ora non è stata fatta alcuna elaborazione sulle immagini (i.e. sottrazione BIAS, correzione Flat, ecc.) Le immagini grezze sono state analizzate utilizzando ccdred in IRAF. Le misure di larghezza a mezza altezza (FWHM) di varie stelle isolate risultano in un valore tipico di circa 6 pixel, ovvero 1.4 arc-sec (vedere anche Figura 4 e Figura 5). Esiste un trend per le stelle ad essere più allungate di quasi 1 pixel (0.23 arc-sec) in direzione "Y". Questa differenza cambia con la posizione delle stelle. Le cause possono essere:
allineamento delle ottiche da ottimizzare e/o chip della CCD non perfettamente perpendicolare rispetto l asse ottico. Per studiare la performace attuale in risoluzione spaziale abbiamo analizzato un oggetto doppio nel campo di una delle immagini (Figura 2). Come si vede in Figura 2 e Figura 3, le componenti di questo oggetto sono ben risolte. Misurando la posizione delle componenti mediante un fit gaussiano, si trova che i due picchi hanno una separazione di circa 7.8 pixel, ovvero di 1.8 arcsec. 4. Conclusioni Dalle semplici valutazioni riportate in Sezione 3 possiamo concludere che le prestazioni dell ottica del telescopio, ed in particolare dello specchio M1 sono soddisfacenti ed in linea con le aspettative (al livello attuale di raffinamento dell allineamento e di elaborazione delle immagini prodotte) Non si ritiene opportuno, allo stato attuale, procedere con ulteriori ottimizzazioni del sistema ottico, considerata la necessità di smontare M1 dalla cella per la nuova alluminatura (come indicato in Sezione 1). Alla luce dei test preliminari eseguiti, il danno subito dallo specchio non sembra aver provocato effetti macroscopici che pregiudichino significativamente le prestazioni ottiche principali del sistema. Piccoli difetti, non necessariamente legati all evento suddetto, potranno essere rilevati dopo l allineamento ottimizzato ed attraverso altri accorgimenti operativi (tracking/guida ecc). Si ritiene di poter quindi procedere alla alluminatura dello specchio per avviare, successivamente, la ottimizzazione dell allineamento e le fasi successive di messa a punto.