Telescopio infrarrojo del Reino Unido

El Telescopio de infrarrojos del Reino Unido (UKIRT) es un telescopio reflector de infrarrojos de 3,8 metros (150 pulgadas), el segundo infrarrojo dedicado más grande (de 1 a 30 micrómetros) telescopio en el mundo. Se encuentra en Mauna Kea, Hawái, como parte del Observatorio de Mauna Kea. Hasta 2014 fue operado por el Centro Conjunto de Astronomía en Hilo. Era propiedad del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido. UKIRT actualmente está siendo financiado por la NASA y operado bajo la cooperación científica entre el Centro de Tecnología Avanzada Lockheed Martin, la Universidad de Hawái y el Observatorio Naval de EE. UU. El telescopio será dado de baja después de la finalización del Telescopio de Treinta Metros como parte del Plan Integral de Gestión de Mauna Kea.

Diseño

Al igual que los telescopios relacionados en Tenerife, es un dispositivo Cassegrain con un espejo primario delgado, alrededor de 2/3 más delgado que en otros dispositivos contemporáneos y con un peso de solo 6,5 toneladas. Cuando se trata de ver objetos distantes en el infrarrojo, las fuentes locales de calor deben minimizarse, para este fin, un espejo más liviano requiere motores de menor potencia y sistemas de control que generen menos calor. El espejo se encuentra en una 'celda' de acero macizo. de 20 toneladas que se une a los apoyos mediante cerchas Serrurier. La precisión del espejo a pesar de su peso y grosor muy bajos se logró en parte al colocarlo sobre círculos concéntricos de pistones de aluminio/células de aire, 80 en total. El control por computadora de estos pistones neumáticos permitió cancelar las tensiones en el vidrio modelando de manera efectiva el comportamiento de un espejo mucho más grueso. Esta nueva técnica dio como resultado un rendimiento óptico considerablemente mejor que la especificación de adquisición. El instrumento se montó en un 'montaje ecuatorial inglés' o un yugo que se asienta sobre rodamientos de bolas en pilares de acero, girando de este a oeste y girando de norte a sur. La geometría de la montura limita el acceso de los telescopios a objetos entre +60 y −40 grados de declinación, pero es extremadamente resistente y no se deforma, por lo que permite una orientación muy precisa. Toda la estructura se construyó sobre rodamientos de bolas macizos que se mantenían rígidos mediante pasadores de seguridad para brindar protección contra terremotos. El control de orientación del eje fue proporcionado por pares de motores de circuito impreso accionados en oposición para cancelar la reacción controlada por un sistema informático DEC PDP11/40. <La historia de vida de un telescopio infrarrojo por John K. Davies>

Historia

El telescopio fue construido entre 1975 y 1978; los sistemas mecánicos fueron construidos por Dunford Hadfields Limited de Sheffield y la óptica por Grubb Parsons de Newcastle. Originalmente conocido como colector de flujo infrarrojo, comenzó a funcionar en octubre de 1979.

Fue construido al mismo tiempo que la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA; John Jefferies del Instituto de Astronomía, que construyó el primer telescopio en el área, dijo que "a veces ha sido una fuente de vergüenza... que haya dos de ellos en el mismo lugar al mismo tiempo". Se hace la pregunta natural, ¿Por qué dos? ¿Por qué no construyes uno y lo compartes?

Con la entrega del generador de imágenes de campo amplio WFCAM en 2004, UKIRT comenzó un estudio revolucionario del cielo a gran escala (UKIRT Infrared Deep Sky Survey, UKIDSS). Este proyecto requiere alrededor del 80% del tiempo disponible del telescopio en modo de campo amplio. El campo amplio ocupa alrededor del 60% del telescopio; el otro 40% se dedica a operaciones con la instrumentación Cassegrain. En diciembre de 2008 se anunció que el telescopio pasaría al modo de campo amplio a tiempo completo [1].

Desde el 13 de diciembre de 2010, UKIRT se opera de forma remota desde Hilo en un modo de operación minimalista sin la presencia de observadores. La mayor parte del tiempo lo utiliza el UKIRT Infrared Deep Sky Survey, pero los institutos coreanos utilizan unas 60 noches al año.

Se utilizó un sondeo infrarrojo de UKIRT para descubrir un Quasar que rompió un récord de distancia de corrimiento al rojo en 2011. El quasar no se podía ver en luz visible, pero sí en las longitudes de onda más largas observadas por UKIRT. Las observaciones del UKIDSS permitieron a los astrónomos encontrar el quásar más distante en 2011. Tomó cinco años encontrar este elemento, pero una vez encontrado, otros telescopios como el VLT lo analizaron más a fondo.

Instrumentación

UKIRT al atardecer

UKIRT tiene cuatro instrumentos Cassegrain de los cuales 3 pueden estar en el telescopio al mismo tiempo y un generador de imágenes de campo amplio colocado delante del foco Cassegrain.

• CGS4 es un espectrómetro enfriado con una ranura de 90 segundos, en resoluciones espectral entre 1.000 y 30.000.
• Michelle es una imágen/espectrómetro de infrarrojo medio de 320x240 píxeles que opera entre 10 y 20 micrometros.
• UFTI es un imán de 1024x1024 pixel que opera entre 0.8 y 2,5 micrometros.
• UIST es un imágen de 1024x1024 pixel/espectrómetro que opera entre 0.8 y 5 micrometros, y ofrece un modo de campo integral 3x6 arcseconds en tamaño.
• WFCAM (en adelante Cassegrain) es una imagen de campo amplio con cuatro arrays 2048x2048, cada uno de los cuales cubre un campo de 13,6 minutos a un lado, para un campo total de vista de unos 0,2 grados cuadrados.

Actualizaciones

Aunque se construyó a bajo costo, UKIRT se ha actualizado ampliamente. Un programa de mejoras de 1990 a 1998 mejoró en gran medida el rendimiento de las imágenes, y en 2001 el telescopio entregó una visión infrarroja mediana que va desde 0,8 segundos de arco al atardecer hasta 0,5 segundos de arco a primera hora de la mañana. Entre 1998 y 2003, se llevaron a cabo dos importantes proyectos de software: el proyecto ORAC, que proporcionó una importante actualización de la interfaz de usuario y la automatización de las operaciones del telescopio, y el OMP, que proporcionó una base de datos de observación integral y mecanismos de retroalimentación de datos. Desde 2003, utilizando estas dos mejoras de software, UKIRT ha llevado a cabo una programación flexible altamente eficiente, adaptando la ejecución de la observación a las condiciones climáticas predominantes. Las observaciones se seleccionan de la base de datos de acuerdo con la visualización actual, el vapor de agua atmosférico, la transparencia del cielo y una prioridad científica asignada por el panel de asignación de tiempo del telescopio.

Investigación

En julio de 2006, UKIRT publicó el conjunto de datos DR1 para el Infrared Telescope Infrared Deep Sky Survey del Reino Unido.

Operaciones continuas

El 16 de diciembre de 2009 se anunció que el telescopio estaba "sujeto a discusiones que llevaron a la retirada controlada". En 2012 se anunció su cierre para finales de 2013. La posibilidad de transferencia se señaló como una posibilidad. El 30 de octubre de 2014, la propiedad del telescopio se transfirió a la Universidad de Hawái. Ahora funciona bajo un Acuerdo de Cooperación Científica entre la Universidad de Arizona, la Universidad de Hawái y el Centro de Tecnología Avanzada Lockheed Martin. Actualmente, la Oficina del Programa de Desechos Orbitales de la NASA proporciona fondos para las operaciones. El Observatorio Steward de la Universidad de Arizona es responsable de las operaciones diarias y la productividad científica. El East Asian Observatory, la organización sucesora que opera el Telescopio James Clerk Maxwell, proporciona soporte técnico. Además del apoyo a la misión de la NASA, los astrónomos y científicos planetarios de la Universidad de Hawái y la Universidad de Arizona y los investigadores de LM-ATC brindan tiempo de observación. El Reino Unido continúa brindando apoyo para canalizaciones de datos y archivos para la cámara de campo amplio y recibe una parte del tiempo para proyectos de encuestas de interés común.