国庆福利:SOFIA红外望远镜图赏
Hi,国庆假期嘛,福利应该多一些,正好赶上这个周末有个很难得的机会,跟着一批在Pasadena开会的天文学家参观了正在加州Palmdale的NASA Dryden Aircraft Operations Facility (DAOF)休整的SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) 红外望远镜;SOFIA是一架搭载在波音747飞机上面的2.5米口径红外望远镜,在飞机的帮助下,可以避开低层大气的水气干扰,获得中红外到远红外的观测能力;
SOFIA不是第一架这样的设备,很多年以前,Kuiper天文台 Airborne Observatory (KAO)就用一驾1m不到口径的望远镜为远红外天文学的发展开辟了道路,其中包括了天王星环和冥王星大气的确认这样重要的发现,KAO于1995年退役,这之后不久,NASA和德国开始合作KAO的接班人,就是SOFIA,只不过这个项目在研发的过程中也遇到了很多的困难,拖延了很久,今天听了项目科学家的介绍,才理解这其中的困难,首先是望远镜和设备的全部重量已经超过了波音747飞机的一般载重要求,加上大部分的重量都会集中在机身的尾部,所以飞机的结构都要重新设计改造;其次,望远镜在观测的时候要打开机舱,所以会对飞机飞行时的空气动力学状态产生显著的影响,在望远镜的设计上也要格外的小心;此外,还有各种各样的问题,总之,是一个比想象中困难要大的项目,但是很值得高兴的是,目前的SOFIA已经开始做科学飞行,并测试不同仪器的观测能力了。和空间望远镜相比,SOFIA还是会受到地球大气的干扰,而且望远镜口径被机舱大小限制,2.5米已经接近极限,观测中飞机的抖动等外在干扰似的SOFIA永远不能工作在最好的分辨率状态,不过,SOFIA有着20年的预期使用寿命,可以更换设备,这些也是别的设备没有的能力;在Herschel退役以后,到前途未卜的SPICA上天之前,可能红外天文学,尤其是远红外天文观测上会有一段”空窗期“,而SOFIA就成了天文学家们唯一的依赖。好了,废话不多说了,关于SOFIA的详细信息,请大家参考上面给出的网站链接,下面,看图说话!

几位给我们做导游的工作人员,都是如假包换的SOFIA项目科学家,可惜没有记住他们的名字,随后的参观是分组进行,我们跟的是左边的德国大叔,他是带着GREAT仪器从德国飞过来的,完成了交接后即将返回德国,虽然要赶3个小时以后的飞机,还是很耐心的给我们做了一次导游

这就是SOFIA上望远镜的真容了,在机舱里只能看到这些,这个叫Hans的老爷爷在很耐心的介绍SOFIA项目的历史和望远镜的情况;在老爷爷身后可以看到一个圆形的洞,这就是SOFIA望远镜接驳科学设备的地方,从德国带来的GREAT设备刚刚被拆卸下来进入实验室做进一步测试;望远镜的是指向机舱侧方的,图中看到望远镜右方的一个向右上方延伸的架子是望远镜的配重系统

在SOFIA的第一批科学仪器中,德国负责建造的GREAT(German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies)是一架重要的科学设备,是工作在60-200微米的光谱仪。站在旁边的是来自德国的仪器科学家,这个很可爱的大哥说三分钟后就要去赶飞机了,而且还要换衣服,但是还是留给了我们1分钟做讲解。

在另一间实验室里拜访着另一个科学仪器:HIPO:High-speed Imaging Photometer for Occultations,这是一架光学快速成像设备,主要用来观测各种掩星现象,SOFIA可以通过飞到云层以上,确保掩星现象的观测不受云层干扰;此外,如果我没听错的话,HIPO似乎还可以进行Kuiper带天体的观测。

实验室里的另一个大家伙,不过这个不是科学仪器,而是用来检验科学仪器的;由于747的飞行费用实在很贵,总飞上去进行仪器测试实在是消受不起,必须要在实验室里进行大多数的基本测试,在这个大管子的另一端是一个模拟黑体辐射的光源。
我在想,如果谁申请到了SOFIA的观测时间,是不是可以申请上飞机的。。。。你问这个没
我。。。没问,我想是可以的吧,中学老师都能上去唉
中学老师都能上去?为什么?但是这也不代表你就能上去吧。。。。= =
没仔细看图注吧,SOFIA的一个outreach项目;我猜部分项目的PI是可以上去的,因为就我的了解,目前的SOFIA还不是可以把观测放心的交给技术人员来做的望远镜
确实没仔细看。。。。。。。
你的思路果然奇特。。
现阶段不可以,将来可能可以. 我们这里有不少人拿到了SOFIA的时间.
我想知道一般的飞机有几个大轮子。
P.S., 起初我以为那个键盘也是送的。。
话说…其实我很好奇,平时的飞机遇到气流都会抖擞下,这家伙到天上靠什么保证指向的稳定?…
它飞在平流层,气流影响小的多,而且望远镜本身就在一个陀螺仪上面,但是还是会受到很小的抖动的影响,这也是为什么实际的seeing比仪器本身期望的大了一倍的原因
除了陀螺仪,可能还有磁悬浮(如果还是用了初始的设计的话--函待验证). 飞机引擎带来的抖动实际上已经非常大了.
如果没听错的话,似乎没有使用磁悬浮,还是用的油膜
是不是高空气球没法飞那么高所以才用波音的?
我看完图还是不知道到底观测的时候哪里会打开……
按道理高空气球可以飞更高. 但是波音更大, 载重多,安全性能好, 仪器维护方便, 执行更给力. 可以设计航线进行各种飞行.
仪器尾部的“大包” 是望远镜所在处.
“SOFIA飞行了10个多小时,整个掩星过程,持续了1分钟” . 应该不会只为了这一分钟的上天飞10个小时的. 每次飞行他们有比较明确的时间安排,飞行的角度, 方向,航线,都和需要观测的源的俯仰和时间安排相关,一次观测应该至少测10多个项目.
这次飞行还是真的只为了这一分钟去的,因为Sofia一次只能携带一件仪器,然后这个仪器仍然在测试,而且只能观测掩星,而且冥王星掩星又只能在南太平洋海域观测到,所以。。。。介绍测试的哥哥特意说,这个是地面成本最高的天文数据之一
哈,这样子. 这个强大了.
You were lucky to have Hans Zinnecker, director for German portion of Sofia, as
your tour guide.
惊现高老师???
Yes, I am sure it’s Prof. Gao.
我了个去,不认人啊。坑爹的光头一句“德国大叔”就将大牛含混过去了啊。谢谢高老师。
他们介绍的时候我都在到处拍照,根本就没自己听,就听到有人叫他Hans。。。