TELESCOPIOS GEMINI E SOAR

Apresentação em tema: "TELESCOPIOS GEMINI E SOAR"— Transcrição da apresentação:

1 TELESCOPIOS GEMINI E SOAR
Joao Steiner IAG-USP

2 Telescópios e lunetas

3 Poder resolvente = 0”.25 (m)/D(m)
Poder coletor  D2 Olho humano = 0.5 cm => 1x Luneta Galileu = 10 cm => 400 x HST (Hubble) = 2.5 m => 250 mil x Telescópio Keck = 10 m => 4 milhões x Telescópio ELT = 100 m => 400 milhões x Poder resolvente = 0”.25 (m)/D(m) Luz visível = 0.5 m Olho humano = 0.5 cm => 120” (real) Luneta Galileu = 10 cm => ~1” HST (Hubble) = 2.5m => 0”.05 Telescópio Keck = 10 m => 0” Telescópio ELT = 100 m => 0”.001

4 Os Telescópios ópticos

5 Os Telescópios Gemini

6 Construção: 184M$ Operação: 40K$/noite
Colaborando na Terra ... Canadá % Austrália 6.19% Brasil 2.5% UK % Argentina 2.38% EUA % Construção: 184M$ Operação: 40K$/noite

7 ... Para Ampliar Horizontes no Céu
Gemini Norte Gemini Sul Acesso ao céu de um pólo a outro

8 Gemini Norte Mauna Kea, Havaí
Altitude 4220 m Gemini 8m Explora condições infravermelhas soberbas Numa comunidade de alto nível Operações científicas: início em Julho/2000 10m Keck I e II 8m Subaru

9 Gemini Sul Cerro Pachón, Chile
Las Campanas Pachon La Silla CTIO Altitude 2750 m Entre os melhores sítios astronômicos do Hemisfério Sul Diversos telescópios de grande porte na região Expressiva comunidade astronômica local Operações científicas em Janeiro/2001

10 Conceito de Cúpula Elevação a 20m para evitar turbulência de solo

11 Conceito de Cúpula: controle térmico
50% da degradação da imagem vem de dentro da cúpula Aberturas de ventilação para controle térmico

12 Caminho da Luz através do Telescópio
espelho secundário foco espelho primário Peso 380 toneladas

13 Espelho Primário: peça chave do telescópio
Diâmetro: 8.1 m capta tanta luz quanto 2.5 milhões de olhos humanos Rugosidade: 16nm = /40 16 milionesimos mm Espessura: 20 cm para troca de calor rápida com o ar Peso: 23 tons

14 Espelho Primário: qualidade da superfície
6 mm Ampliando o espelho ao tamanho do Brasil, a rugosidade seria 6 mm

15 Óptica Ativa: para manter a figura do espelho
corrigindo a forma do espelho em 1/ da espessura de um fio de cabelo 120 atuadores compensam as deformações causadas por vento ou peso

16 O Espelho Secundário 1 m Feito de Silício-Carbono para leveza e baixa emissividade térmica

17 Telescópios órbita x solo
Atmosfera Vácuo Imagem limitada pela: optica X atmosfera

18 Óptica Adaptativa: alisando as ondas luminosas
luz do astro imagemnítida espelho auxiliar onda corrigida sensor de frente de onda atuadores moldam o espelho terciário

19 A razão de Strehl S = P(0)/P0(0) Strehl < 1 S: razão de Strehl
P(0): pico da PSF P0(0): pico da função de Airy Strehl < 1

20 Optica Adaptativa: revelando detalhes
Imagem normal com telescópio de solo Depois de aplicar óptica adaptativa Núcleo da galáxia NGC4621 com resolução de 1”

21 Óptica Adaptativa guiada a laser
Laser de sódio Em 2003, estrela de laser para mapear as irregularidades atmosféricas

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25 FIM

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27 Espectro Eletromagnetico

28 Esquema de um telescópio
…………..Optico Rádio Coletor espelho antena Analisador filtros guias de onda Detetor CCD bolômetro Processador computador computador

29 Infravermelho

30 Os Radiotelescópios

31 Evolução dos Telescópios de solo em 400 anos
1600 1700 1800 1900 2000 10 -6 -5 -4 -3 -2 -1 Custo por m2 de área coletora Custo relativo/m 2 Ano Galileu 1 1/1000 1/ Desde Galileu, a resolução angular era limitada pela atmosfera O custo/área caiu de um fator 1 milhão desde Galileu Acabamos de entrar na era do subsegundo de arco A área coletora cresceu de um fator 250 mil

32 Os Custos da Astronomia
A Astronomia tornou-se uma ciência cara? O que aumentou foi o volume de investimentos, uma simples consequência da escala em que se faz qualquer coisa hoje, da agricultura à ciência. Atualmente, um número enorme de pessoas está envolvida no sistema de produção de conhecimento em qualquer área. O custo da unidade de informação - o fóton coletado - tem caído muito. Nossa ciência é muito mais barata que a de Galileu.

33 Óptica Adaptativa Multiconjugada MCAO
MCAO =>PSF uniforme num campo ~2’ - AO clássica ~3-10” Tomografia da atmosfera por reflexão laser na camada de sódio (9Km)

34 Gemini: Oportunidades científicas Solo X Espaço
HST NGST (20012) NGST: melhor que o gemini no NIR (imagem) e MIR (fundo térmico) HST: melhor imagem no optico e UV Gemini: melhor no MIR e FIR

35 Gemini: Oportunidades científicas Interferometria
Keck VLTI Gemini: “planet finder” multi-objeto (12 M U$) Gemini: grandes campos com imagens limitadas pela difração Keck e VLTI: alta resolução espacial em campos pequenos(<1”) no NIR

36 Gemini: Futuro OWL D~40-100m, >1000 espelhos, >500mil atuadores, resolução ~0.001” 2012: início da era ELT: extremely large telescopes Cooperativas de países – Gemini experiência piloto