กล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร

Share

 

กล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร

 

     กล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร เป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงแบบริชชี-เครเทียน (Ritchey-Chretien system) ประกอบด้วยระบบกระจกสี่ชิ้น สามารถติดตั้งอุปกรณ์สำหรับทำวิจัยเข้าไปพร้อมกันได้ทั้งหมด 4 ตัว (ติดตั้งเข้าไปพร้อมกันได้สูงสุด 8 ตัว เมื่อติดตั้งช่องติดตั้งอุปกรณ์เข้าไปยังแนสมิทโฟกัสอีกด้าน) ควบคุมกล้องผ่านระบบอินทราเน็ตและอินเตอร์เนต มีสมบัติทั่วไปเป็นดังนี้

 

  TNO's Tel24

 

รูปที่ 1 กล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร ติดตั้งบนอาคารหอดูดาวชั้น 3

 

การควบคุมแกนกล้อง

     กล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร มีระบบฐานตั้งกล้องเป็นแบบอัลตาซิมุธ (Alt-azimuth mount) มีน้ำหนักรวมกันน้อยกว่า 27 ตัน ควบคุมผ่านเซอร์ฟเวอร์ควบคุมกล้องที่ทำงานรวบกับเซอร์ฟเวอร์ควบคุมโดมให้กล้องและโดมเคลื่อนที่ไปพร้อมๆกัน (Co-rotating) มีสมบัติดังตารางด้านล่าง

 

TNT's Structure

 

รูปที่ 2 โครงสร้างกล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร 1.ชุดปรับโฟกัสและทิป-ทิลท์ กระจกทุติยภูมิ 2.โครงถักยึดกระจกทุติยภูมิ 3.ฝาปิดกระจก 4.ฐานรองรับกระจกตติยภูมิ 5.ฐานรองรับกระจกปฐมภูมิ 6.ฐานแบบส้อมส่วนที่หมุนไปพร้อมกับกล้องโทรทรรศน์ 7.ฐานแบบส้อมส่วนที่อยู่กับที่ 8.กระจกทุติยภูมิ 9.แนสมิทโฟกัส

 

 

Telescope Axis Control
Description Specification
Azimuth rotation +/-220 deg. From center reference
Elevation rotation 0 deg. To 90 deg. From zenith
Encoder resolution <0.01 arcseconds (both axes)
Maximum slew and satellite track rates 4 deg. /s (azimuth), 2 deg./s (Elevation)
Maximum slew and satellite track accelerations 2 deg./s2
Maximum track rates (sidereal object) 1 deg./s (azimuth)
Maximum track accelerations (sidereal objects) 2 deg./s2 (elevation)

 

Pointing and Tracking
Description Specification
Pointing accuracy Better than 3 arcsec RMS to 70 deg. zenith angle  after mount modeling corrections
Tracking accuracy at sidereal rates <0.5 arcsec RMS over 10 min
Keyhole (Zenith blind spot) 0.5 deg. radius

 

ช่องติดตั้งอุปกรณ์ถ่ายภาพ

     ช่องติดตั้งอุปกรณ์ถ่ายภาพอยู่บริเวณด้านข้างกล้องโทรทรรศน์ ติดเข้ากับแนสมิทโฟกัสของกล้องโทรทรรศน์ สามารถติดตั้งอุปกรณ์ได้ทั้งหมด 4 ตัว ภายในช่องติดตั้งอุปกรณ์มีกระจกจตุรภูมิหมุนเลือกอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งาน มีสมบัติเป็นดังตารางด้านล่าง

 

 

Nasmyth instrument rotator
Description Specification
Weight capacity 550 kg
Instrument center of gravity location <300 mm from mounting surface
Imbalance about axis <40 N-m
Rotation angle +/-240 deg.
Maximum rotation rate 5 deg./second
Maximum acceleration rate 1 deg./second2
Maximum run out (uncorrected) 10” on the sky before mount model correction

 

Instrument cube
Description Specification
Size 500 mm ± 20 mm Cube (Nominal depth
575 mm from rotator flange)
Weight capacity 500 kg total, 125 per side
Imbalance about axis < 40 N-m
Number of Ports 4 selectable or 1 through
Unobscured Field of View 18 arcmin
Port Selection Time < 30 sec
Cube Face to Focal Plane > 60 mm

 

ระบบรับแสงกล้องโทรทรรศน์

     กล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร ประกอบด้วยระบบกระจกสี่ชิ้นได้แก่ กระจกปฐมภูมิ กระจกทุติยภูมิ กระจกตติยภูมิและกระจกจตุรภูมิ เมื่อสัมประสิทธิ์การสะท้อนต่ำกว่า 85% จำเป็นต้องได้รับการเคลื่อบใหม่อีกครั้ง ระบบแสงกล้องมีสมบัติเป็นดังตารางด้านล่าง

 

 

TNT's M1

 

รูปที่ 3 กล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร มีกระจกปฐมภูมิขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร ตรงกลางของกระจกปฐมภูมิมีกระจกตติยภูมิติดตั้งอยู่

 

Optical design
Description Specification
Primary Focal Ratio F/1.5
System Focal Ratio F/10
Plate Scale 8.7 arcsec/mm
Field of View 14.6 arcmin

    

Lifetime of optics
Description Specification
Mirror/Support system >20 years
Coating >2 years

 

ความคลาดเคลื่อนหน้าคลื่นระบบกล้องโทรทรรศน์

     จากการทดสอบคุณภาพหน้าคลื่นจากหอดูดาวหลายแห่งกับกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใกล้เคียงกันตั้งอยู่บริเวณที่มีทัศนวิสัยดีค่าคุณภาพหน้าคลื่นจะมีค่าประมาณ 200 นาโนเมตร RMS กล้องโทรทรรศน์ที่มีระบบแสงตั้งบนแกน (on-axis optical system) จะมีคุณภาพหน้าคลื่นน้อยกว่า 140 นาโนเมตร RMS ที่แนสมิทโฟกัส จากการทดสอบกับกล้อง 2.4 เมตร ได้ค่าดังตารางด้านล่าง

 

 

System Wavefront error
Description Specification
Wavefront Error at 0 deg. Zenith Angle <140 nm rms
Wavefront Error at 75 deg. Zenith Angle <175 nm rms

 

Nasmyth foci
Description Specification
System focal ratio F/10
Plate scale 8.7 arcsec/mm
Number of foci 2
Numner of instrument rotators 1
Rotator flange to focal plane distance 750 mm nominal, measurd from outside of fork tine

 

กระจกปฐม (Primary Mirror)

     กระจกปฐมภูมิเป็นกระจกรวมแสงหลักของกล้องโทรทรรศน์ก่อนสะท้อนไปยังกระจกทุติยภูมิ มีหนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร กระจกตัวนี้ยิ่งมีขนาดใหญ่ยิ่งรวมแสงได้มากตาม กระจกปฐมภูมิมีสมบัติเป็นดังตารางด้านล่าง

    

TNT's Mirror

 

รูปที่ 4 ระบบกระจกกล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร 1.บริเวณกระจกปฐมภูมิ 2.กระจกทุติยภูมิ 3.กระจกตติยภูมิ

 

Primary mirror
Description Specification
Material Ultra low expansion glass or glass ceramic
Diameter 2400 mm+/-10 mm
External Clear Aperture 2350 mm
Radius of curvature 7200mm (f/1.5)
Conic constant -1.0134
Thickness 150 mm+/-10 mm
Bevels 6 mm nominal
Wavefront quality <50 nm RMS at zenith
Surface roughness <20 A RMS microroughness
Coating Aluminum (Bare or overcoated with SiO2)

    

Primary mirror support
Description Specification
Type Passive
Axial support 27 point whiffle tree
Lateral support 12 point edge mounted
Material Stainless steel

 

กระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror)

     กระจกทุติยภูมิรับแสงจากกระจกปฐมภูมิก่อนสะท้อนไปยังกระจกตติยภูมิ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.54 เมตร บริเวณฐานรองรับกระจกติดตั้งระบบควบคุมการปรับโฟกัสและทิป-ทิวท์ ของระบบ มีตัวตรวจจับอุณหภูมิติดตั้งบริเวณโครงถักกล้องโทรทรรศน์เพื่อตรวจจับอุณหภูมิและส่งค่ากลับมาเพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อน สมบัติของกระจกทุติยภูมิเป็นดังตารางด้านล่าง

 

 

Secondary mirror
Description Specification
Material Light weighted borosilicate or ultra low expansion material
Diameter 540 mm
External clear aperture 520 mm
Radius of curvature -1838 mm (convex)
Conic constant -1.954
Bevels 5mm nominal
Wavefront quality <50 nm RMS at zenith
Surface roughness <20 A RMS microroughness
Coating Aluminum (Bare or protected)
Support Multi-point passive

 

Focus control
Description Specification
Range 10 mm travel of secondary mirror
Slew rate 100 um per second
Resolution and repeatability +/-um
Encoder resolution <10 nm

 

กระจกตติยภูมิ (Tertiary)

     กระจกตติยภูมิรับแสงจากกระจกทุติยภูมิก่อนสะท้อนไปยังกระจกจตุรภูมิ สามารถหมุนเลือกแนสมิทโฟกัสซ้ายหรือขวาได้ และสุดท้ายกระจกจตุรภูมิจะสะท้อนแสงเข้าไปยังอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนช่องติดตั้งอุปกรณ์ซึ่งมีทั้งหมด 4 ตัว สมบัติของกระจกตติยภูมิเป็นดังตารางด้านล่าง

 

    

Tertiary Mirror
Description Specification
Material Light weighted borosilicate or ultra low expansion material
Major and minor axes 540x375 mm+/-5mm (elliptical or stretched octagonal)
Clear aperture 513x355 mm
Bevels Nominal 2 mm
Wavefront quality <30 nm rms
Surface roughness <15 A rms microroughness
Coating Aluminum (Bare or protected)
Support Multi-point passive