SciLogs International .com.be.es.de

Recentste blogposts RSS

Eerste telescoop op de maan

02. Maart 2014, 11:58

 Telescope Moon Carruthers
Dr George Carruthers (rechts) en William Conway, leggen de laatste hand aan de goud-kleurige UV camera/spectrograaf, bestaande uit een f/1.0 Schmidt telescoop die in April 1972 door de Apollo-16-astronauten op de maan werd geplaatst.
(U.S. Naval Research Laboratory)


Een halve eeuw geleden begon dr. George Carruthers (1939 -) van het US Naval Research Lab aan het ontwerp voor een instrument om sterren, nevels en sterrenstelsels in het kortgolvige ultraviolet (UV) te bestuderen. In november 1969 patenteerde hij zijn uitvinding van "een beeld converter voor het detecteren van elektromagnetische straling vooral bij korte golflengten." Zijn baanbrekende werk culmineerde in de verre-UV-camera/spectrograaf die in april 1972 op de maan werd gezet door de Apollo-16-astronauten.

Carruthers is een Afro-Amerikaans natuurkundige en ruimtewetenschapper met een bijzondere belangstelling voor ultraviolet (UV) astronomie en spectroscopie. In april 1966 werd de eerste van drie Orbiting Astronomische Observatoria (OAO) gelanceerd, met aan boord instrumenten voor de detectie van UV- en gamma-ray-straling. Echter, de OAO-1 missie werd voortijdig beëindigd door een stroomstoring binnenin de ruimtetelescoop. In 1969 patenteerde Carruthers de verre-UV-camera/spectrograaf die het bestaande stellaire onderzoek zou kunnen uitstrekken tot zwakkere sterren en kortere golflengten. Datzelfde jaar voerde de OAO-2-ruimtetelescoop, met verschillende UV-telescopen in een lage baan om de aarde, waarnemingen uit van kometen en novae maar slechts enkele waarnemingen waren uitgebreid tot de Lyman-alpha lijn van waterstof bij 121,6 mm. In 1971 realiseert Carruthers de eerste praktische verre-UV camera/spectrograaf als de eerste telescoop op de maan. Hoewel het optische deel van de verre-UV-camera slechts een opening van 7,5 cm (iets groter dan Galilei 's telescoop uit 1610) had, was ze "blind" voor gewoon zichtbaar licht maar uiterst gevoelig voor golflengten tussen 500 en 1600 Angstrom, ideaal om de atmosfeer en de geocorona van de aarde bestuderen vanaf de Maan.

Apollo 16 Telescope Moon

Apollo-16-astronauten, Charles Duke en John Young, dragen ruimtepakhandschoenen bij de training voor het opstellen en gebruik van de goudkleurige UV-camera/spectrograaf. (NASA KSC)


De verre-UV-camera/spectrograaf werd gefabriceerd en gekalibreerd aan het US Naval Research Laboratory in Washington DC in overeenstemming met de wetenschappelijke eisen en beperkingen door NASA opgelegd in het kader van de activiteiten voor de Apollo-16-bemanning, namelijk John Young en Charlie Duke. De basiscomponent van het instrument bestond uit een f / 1,0 Schmidt-camera op een waterpas tafel bovenop een eenvoudig statief. Invallend licht ging eerst door de correctorplaat en werd gericht op een Kalium-bromide fotokathode. Vervolgens werden de fotons versneld door een axiaal magnetisch veld richting de Kodak NTB-3 gecoate film net achter een 32 mm gat in de primaire spiegel. Om verschillende banden van UV-licht te selecteren, was de Schmidt-camera voorzien van twee correctorplaten, één van lithiumfluoride en één van calciumfluoride. Een ingebouwde klok bepaalde de waarnemingstijd, waarna het doorspelen van de film automatisch een nieuwe waarneming met een bepaalde belichtingstijd deed starten.

Op 21 april 1972 plaatste de Apollo-16- bemanning de goudkleurige verre-UV-camera/spectrograaf in de schaduw van de Lunar Module (LM) om aan de thermische vereisten te voldoen zodat de telescoop niet zou oververhitten in direct zonlicht. Tijdens hun drie EVA's (Extra Vehicular Activity - maanwandelingen) moesten de astronauten de telescoop periodiek heroriënteren op diverse astronomische doelen, zoals de planeet Jupiter, het centrum van de Melkweg, de Grote Magelhaense Wolk (LMC), de Fornax cluster en de aarde. Waarnemingsperiodes varieerden van 20 minuten (tijdens activiteiten in de buurt van de LM) tot 16 uur (tijdens de rustperiodes tussen de EVA's), waarbij de telescoop autonoom waarnemingen verrichtte. Op 23 april 1972 had de camera 209 opnamen gemaakt op het 10 meter lange film-lint en verwijderde   John Young de filmcasette uit de bovenkant van de camera voor de terugkeer naar de aarde.


Apollo 16 Far UV camera Moon
  

De goudkleurige verre UV camera/spectrograaf staat als een miniatuurobservatorium in de schaduw van de Apollo-16-maanlander. In de achtergrond zijn astronaut Charles Duke en de Lunar Rover te zien. De filmcassette bevond zich bovenop de Schmidt telescoop en werd voor analyse naar de aarde teruggebracht. (NASA)


De film werd geanalyseerd op een computer in het Johnson Space Center in Houston, waarbij 178 bruikbare frames in 10 verschillende regio's van de maanhemel werden bewaard voor wetenschappelijk onderzoek. Aan de hand van verre-UV-opnames van de LMC, het dichtstbijzijnde sterrenstelsel aan onze eigen Melkweg, konden astronomen de hete blauwe sterren, geassocieerd met nieuwe stervormingsregio's, in kaart brengen binnen dat sterrenstelsel. De meest uitgebreide resultaten kwamen uit filmbeelden van de geocorona en de hogere atmosfeer van de aarde, zowel op de zonovergoten als de donkere hemisfeer, waarbij de spectra twaalf emissielijnen toonden, waaronder helium, geïoniseerde zuurstof en waterstof. De geocorona van de aarde (oplichtende gedeelte van de exosfeer op een hoogte van 500 tot 1000 km) is ruwweg sferisch en strekt zich uit tot 15,5 aardstralen boven onze thuisplaneet.

Andere observaties richtten zich op kwantitatieve metingen van de diffuse achtergrondstraling in de verre en extreme UV-golflengten. Het compacte Schmidt-Cassegrain ontwerp bleek zeer praktisch en een soortgelijke telescoop werd aan boord van het Skylab-ruimtestation (1973-1974) ingezet om UV-spectra van vroeg-type sterren en sterrenstelsels te bestuderen. Carruthers' telescoop realiseerde in beperkte mate de decennia oude plannen om een permanente waarnemingspost te bouwen op de maan, aangezien onze natuurlijke satelliet, met zijn 340 uren van de nachttijd en het ontbreken van een atmosfeer, de ideale basis leek om sterrenstelsels waar te nemen in alle golflengten van het elektromagnetisch spectrum. Echter de Apollo-missies wezen uit dat de maanbodem uiterst stoffig is (meer dan 95 % is fijner dan 1 mm met fijnkorrelig agglutinitic glas) en dat het 'maanstof' problemen kan veroorzaken als het in de elektronische apparatuur of het optische oppervlak van een maan-telescoop binnendringt. Het idee van een grote radiotelescoop op de achterkant van de maan (nooit zichtbaar vanaf de aarde) waarbij er geen radio-interferentie is van het aardse radiolawaai, blijft een droom voor radioastronomen.

Carruthers' baanbrekend werk aan ultraviolette spectra leverde hem in 1972 NASA's medaille op  voor uitzonderlijke wetenschappelijke prestaties. Hij werd ook 'Zwarte Ingenieur van het Jaar' in 1993. Ongeveer 45 jaar later staat zijn telescoop nog steeds in de Descartes Highlands op de maan.

 



Geschreven in Algemeen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Drie Decennia 30 m MRT

25. Februari 2014, 09:48

In 1933 publiceerde de Amerikaanse fysicus Karl Guthe Jansky (1905-1950) zijn bevindingen van radio waarnemingen met een buizen antenna op 20,5 MHz frekwentie (14,6 m golflengte) waarbij om de 23 uren 56 minuten een sterk radio signaal werd gedetecteerd afkomstig vanuit het centrum van de Melkweg in het sterrenbeeld Sagittarius - Boogschutter. Geïnspireerd door deze ontdekking, bouwde de Amerikaanse radio ingenieur Grote Reber (1911-2002) in 1937 een 9 m parabool antenne om de Melkweg systematisch af te speuren.

In april 1944 nam de radio astronomie aanvang in Europa, toen de Nederlandse astronoom Hendrik van de Hulst (1918-2000) berekende dat neutraal Waterstof in de Melkweg elektromagnetische straling veroorzaakt met een frekwentie van 1420,4 MHz (21 cm golflengte). In 1951 leidden radio waarnemingen van neutraal waterstof tot het vastleggen van de spiraalvormige structuur van de Melkweg.
Na de Tweede Wereldoorlog kwam de nieuwe tak pas echt in de belangstelling, en in 1947 startte de Britse astrofysicus Bernard Lovell (1913-2012) in 1947 onderzoek naar de correlatie tussen radio signalen en meteoren alsook de radio echo’s geproduceerd door het noorderlicht of poollicht.

Degelijk onderzoek in radio astronomie vereiste echter een grote beweegbare schotel antenne, hetgeen dankzij vernieuwde financiële steun leidde tot de bouw van de 76,2 m radio telescoop (focus lengte 23 m), nu bekend als de Lovell telescoop. Deze 1500 ton zware schotel zag “First Light” op 2 augustus 1957, waarbij een drift scan van de Melkweg werd uitgevoerd. Naast de radio astronomie bleek de Lovell radio telescoop een uniek instrument dat de aandacht van de wereldpers trok met ondermeer het opvolgen van de Russische Sputnik 1 (Oktober 1957), Lunik II en Luna 3 Maanmissies in 1959.

Medio de jaren 1950, voortbouwend op het succes van de radio astronomie pioniers, plande een nieuwe generatie radio astronomen, gegroepeerd in het Nederlandse NFRA (Netherlands Foundation Radio Astronomy - 1949), de Amerikaanse RAL (Radio Astronomy Lab – 1958) en NRAO (National Radio Astronomy Observatory - 1956), de bouw van grotere en preciesere radio telescopen. Bovendien maakte de opkomst van de computer de toepassing van interferometrie, waarbij observaties van verschillende radio antennes worden samengevoegd als één denkbeeldige telescoop met groter scheidend vermogen, mogelijk waardoor ondermeer radio bronnen buiten ons Melkwegstelsel in kaart werden gebracht.
In Frankrijk ging de hoofdinspanning inzake radio-astronomie naar het opvolgen van de activiteit op de Zon. Vanaf 1954 werden de radio astronomen, onder leiding van Emile-Jacques Blum (1923-2009), gegroepeerd op de Paris-Meudon sterrenwacht waar het concept van “Le Grand Radiotélescope” werd uitgewerkt. Tussen 1956 en 1965 werd de 200 m lange, 40 m hoge Grand Radiotélescope, ook Nançay Radio Télescope (NRT) genoemd,  gerealiseerd. Deze Kraus-type radio telescoop bestond uit een vaste verticale open rasterwerk primaire antenne met een parabolische secundaire antenne op een afstand van 460 m die de golven terug kaatste naar een instrumenten container op rails. De NRT kon waarnemen tot op 10 cm golflengte.

 

MRT IRAM PhilipCorneille Pico Veleta
  

De auteur aan de 30 m MRT radio telescoop op de 2850 m hoge Lomo de Dilar in de Spaanse Sierra Nevada. Pico Veleta beschikt over de hoogst gelegen verharde weg in Europa en bij mooi weer is het Atlas gebergte in Marokko zichtbaar.
(Bron: Philip Corneille)

In april 1944 nam de radio astronomie aanvang in Europa, toen de Nederlandse astronoom Hendrik van de Hulst (1918-2000) berekende dat neutraal Waterstof in de Melkweg elektromagnetische straling veroorzaakt met een frekwentie van 1420,4 MHz (21 cm golflengte). In 1951 leidden radio waarnemingen van neutraal waterstof tot het vastleggen van de spiraalvormige structuur van de Melkweg.
Na de Tweede Wereldoorlog kwam de nieuwe tak pas echt in de belangstelling, en in 1947 startte de Britse astrofysicus Bernard Lovell (1913-2012) in 1947 onderzoek naar de correlatie tussen radio signalen en meteoren alsook de radio echo’s geproduceerd door het noorderlicht of poollicht.

 

Degelijk onderzoek in radio astronomie vereiste echter een grote beweegbare schotel antenne, hetgeen dankzij vernieuwde financiële steun leidde tot de bouw van de 76,2 m radio telescoop (focus lengte 23 m), nu bekend als de Lovell telescoop. Deze 1500 ton zware schotel zag “First Light” op 2 augustus 1957, waarbij een drift scan van de Melkweg werd uitgevoerd. Naast de radio astronomie bleek de Lovell radio telescoop een uniek instrument dat de aandacht van de wereldpers trok met ondermeer het opvolgen van de Russische Sputnik 1 (Oktober 1957), Lunik II en Luna 3 Maanmissies in 1959.

Medio de jaren 1950, voortbouwend op het succes van de radio astronomie pioniers, plande een nieuwe generatie radio astronomen, gegroepeerd in het Nederlandse NFRA (Netherlands Foundation Radio Astronomy - 1949), de Amerikaanse RAL (Radio Astronomy Lab – 1958) en NRAO (National Radio Astronomy Observatory - 1956), de bouw van grotere en preciesere radio telescopen. Bovendien maakte de opkomst van de computer de toepassing van interferometrie, waarbij observaties van verschillende radio antennes worden samengevoegd als één denkbeeldige telescoop met groter scheidend vermogen, mogelijk waardoor ondermeer radio bronnen buiten ons Melkwegstelsel in kaart werden gebracht.
In Frankrijk ging de hoofdinspanning inzake radio-astronomie naar het opvolgen van de activiteit op de Zon. Vanaf 1954 werden de radio astronomen, onder leiding van Emile-Jacques Blum (1923-2009), gegroepeerd op de Paris-Meudon sterrenwacht waar het concept van “Le Grand Radiotélescope” werd uitgewerkt. Tussen 1956 en 1965 werd de 200 m lange, 40 m hoge Grand Radiotélescope, ook Nançay Radio Télescope (NRT) genoemd,  gerealiseerd. Deze Kraus-type radio telescoop bestond uit een vaste verticale open rasterwerk primaire antenne met een parabolische secundaire antenne op een afstand van 460 m die de golven terug kaatste naar een instrumenten container op rails. De NRT kon waarnemen tot op 10 cm golflengte.

In Duitsland ijverde voormalig radar pionier en staatssecretaris van Nordrhein-Westfalen  Leo Brandt (1908-1974) voor de realisatie van een 25 m radio telescoop op de Stockert sterrenwacht nabij Bad-Münstereifel-Eschweiler. Bovendien realizeerde het FHP (Forschunginstitut für Hochfrequenz Physik) een 34 m radio telescoop te Wachtberg. Dankzij het succes van beide beweegbare antennes, werd in 1966 het MPIfR (Max Planck Institut für Radioastronomie) opgericht. Bovendien financierde de Volkswagen stichting de bouw van wereld’s grootste beweegbare antenne, de 100 m Effelsberg radio telescoop die “First Light” verkreeg in mei 1971 en tot op 1 cm golflengte kon waarnemen.

Echter bij het ontwerpen van wetenschappelijke instrumenten voor de grote Franse en Duitse radio-telescopen bleek algauw de interesse uit te gaan naar het onverkende millimeter golflengte gebied van het electro-magnetisch spectrum. Eind de jaren 1960 realiseerden Amerikaanse radio astronomen de eerste radio telescopen (1967: 12 m NRAO op Kitt Peak – Arizona, 1968: 40 m OVRO in Owens Valley – California) voor moleculaire spectroscopie op millimeter golflengtes. Het observeren van Koolstofmonoxide (CO) in de Melkweg leidde tot de ontdekking van gigantische moleculaire wolkens in het dense interstellaire medium (ISM) van de spiraalarmen. Stervorming gebeurt uitsluitend in deze koele wolkstructuren, die de helft van de totale gasmassa uitmaken in het binnenste gedeelte van onze Melkweg. In 1970 detecteerden Arno Penzias (1933-), Robert Wilson (1936-) en Keith Jefferts (1936-) Formaldehyde (H2CO) moleculen in het ISM. De ontdekking van deze eenvoudige polyatomische organische molecule lag aan de basis van de moluculaire astrofysica of astrochemie, het wetenschappelijk overlappingsgebied van scheikunde en sterrenkunde.
Begin de jaren 1970 hadden Franse astronomen enkel een submillimeter test-opstelling op de 3200 m Gornergrat in Zwitserland en drukten ze hun behoefte uit voor een millimeter golflengte observatorium. Echter door budgettaire problemen werd in 1973 voor een Europees project gekozen, in samenwerking met de Duitsers en Spanjaarden, om een interferometer en een grote alleenstaande Millimeter Radio Telescoop (MRT) te realizeren. In 1975, onder impuls van Emile-Jacques Blum en Peter Mezger (1957-) boog een groep van vooraanstaande radio astronomen, met Paul Wild (1923-2008), Bernard Burke (1928-) en Ken Kellerman (1937-), zich over het millimeter golflengte project. Uiteindelijk werd het 2550 m hoge Plateau de Bure in de Franse Alpen gekozen als locatie voor een interferometer (6X 15 m antennes) en de 3400 m hoge Pico Veleta in de Spaanse Sierra Nevada voor een 30 m MRT.

IRAM MRT Philip Corneille
  

De 30m Millimeter Radio Telescoop kan waarnemingen verrichten van 3 mm tot 0,8 mm (90 GHZ – 370 GHz) en het antenne omhulsel kan worden verwarmd om ’s winters ijsafzetting te voorkomen. Het IRAM gebouw bevat de controlekamer, bibliotheek, keuken en slaapvertrekken voor 12 personen. (Bron: Philip Corneille)

In juni 1975 werd een consortium opgericht bestaande uit 7 bedrijven (Dornier, FAG, MAN, Krupp, Thysen, Sulzer en Zarges) om in samenwerking met het MPIfR en INAG ( Institut National d’Astronomie et Geographie) het design en de bouw van de 30 m radio telescoop te realizeren. In februari 1976 werd het Spaanse IGN (Instituto Geografico Nacional) aangesproken voor het verwezenlijken van een hoofdkwartier te Granada voor een Frans-Duits-Spaans instituut voor radio astronomie, alsook om de nodige voorzieningen (aanleg weg, elektriciteit en een generator) uit te bouwen. Na protest van de lokale bevolking van Granada en Pradollano werd de 2850 m Lomo de Dilar nabij het Borreguiles ski-station gekozen als definitieve locatie voor de 30 m MRT.
In april 1979 werd het IRAM (Instituut voor Radio Astronomie op Millimeter golflengtes) officieel opgericht en begon de uitbouw van het nieuwe observatorium. De eerste tests met radio panelen wezen uit dat het materiaal aan de zeer strenge winter, met windsnelheden tot 200 km/u en temperaturen tot -15 °C kon weerstaan. In mei 1981 werden de MRT onderdelen vanuit Rheinhausen via Rotterdam naar Malage verscheept. In de zomer van 1982 werd de 800 Ton zware schotel op het betonnen voetstuk geplaatst en werden de 420 Aluminium panelen op het stalen subframe ingepast waarna de 30 m MRT van een warmte isolerende bekleding werd voorzien. De 2,0 m primaire focus antenne werd vervaardigd uit CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) koolstofvezel versterkte kunststof. Naast de 30 m MRT werd een modern gebouw opgetrokken waarin de controlekamer voor 1 operator en 3 astronomen, de bibliotheek, de keuken met refter en 12 éénpersoonskamers werden ondergebracht.
Dankzij de computer gestuurde servo-motoren van de alt-azimutale montering kan de MRT tot op 1 boogseconde nauwkeurig worden gepositioneerd. Op 23 september 1983 verkreeg de 30 m MRT “First Light” waarbij een zwak reflectie signaal vanaf de Maan werd ontvangen. De eerste waarneming werd verricht op 1 november 1983, waarbij de neutronenster Taurus A (Messier 1 – Krabnevel) met de 22 GHz holography ontvanger in kaart werd gebracht. Op 28 mei 1984 werd de 86 GHz spectraallijn emissie van de Siliciummonoxide (SiO) maser in Orion waargenomen met een gekoelde Schottsky ontvanger voor 3 mm golflengtes. In oktober 1985 werd een röntgenstraling uitbarsting van de micro-quasar Cyg X-3 waargenomen op 90GHz (3 mm) en 226 GHz (2 mm). In november 1988 werden tests uitgevoerd met ontvangers voor 0,8 mm golflengte (350 GHz) waarbij voor het eerst gelijktijdig op verschillende golflengtes werd waargenomen.
Eind de jaren 1980, ontwikkelden radio astronomen op het IRAM hoofdkwartier in Grenoble  nieuwe spectroscopie instrumenten voor de Nasmyth focus van de MRT. Bovendien werd de precisie van de oppervlakte van de 30 m schotel verhoogd tot 55 micrometer, en werd de beam-switching waarnemingstechniek verfijnd om de invloed van atmosferische storingen te minimaliseren. De MRT lag aan de basis van de ontwerpen voor de 40 m radio telescoop te Yebes in Spanje (juni 2007) en de 50 m LMT (Large Millimeter Telescope) op de 4600 m hoge Cerro La Negra in Mexico (juni 2011).

30m IRAM MRT PhilipCorneille Spain
  

De 30m MRT radio telescoop is opgebouwd uit 420 Aluminium panelen op stalen schotel frame waarrond een isolerende laag werd geplaatst. De 2 m primaire focus werd vervaardigd uit koolstofvezel versterkte kunststof. MRT werkt op een alt-az montering en beschikt over instrumenten op de Nasmyth focus bovenin het betonnen voetstuk.
(Br
on: Philip Corneille)

Dankzij revolutionaire computer technologie blijft de 30 m MRT de meest veelzijdige radio telescoop voor waarnemingen van 3 mm tot 0,8 mm (80 GHz – 370 GHz). In januari 2013 kondigde IRAM de ontdekking aan van Formamide (NH2CHO) in het gas rond de Rho Ophiuchi nevel in het sterrenbeeld Slangendrager op 400 lichtjaren van de Aarde. Deze ontdekking kan aanwijzigingen geven inzake het ontstaan van leven in het universum. Astrochemie en millimeter moleculaire spectroscopie zijn uitgegroeid tot belangrijke takken binnen de (Europese) sterrenkunde, waarvan de wetenschappelijke gemeenschap veel verwacht in het nieuwe millennium!

 

http://www.iram-institute.org/



Geschreven in Algemeen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Mt Stromlo Observatory: From Bush Observatory to the Nobel Prize

21. Februari 2014, 15:23

Mount Stromlo 2014

Nieuw boek:
Mt Stromlo Observatory: From Bush Observatory to the Nobel Prize

 

CSIRO Publishing December 2013 (Hardcover 344 pagina’s)
ISBN: 978-1486300754


De auteurs van het boek “Mount Stromlo, van sterrenwacht tussen het struikgewas tot de nobel prijs” brengen het verhaal van de Mount Stromlo sterrenwacht nabij de Australische hoofdstad Canberra. Een flinke scheut idealisme van Walter Geoffrey Duffield (1879-1929) en Pietro Baracchi (1851-1926) leidde tot de oprichting van een waarnemingspost uitgerust met een 22 cm refractor in 1911. Deze "Oddie" refractor werd gebruikt om dubbelsterren te observeren teneinde de geschiktheid van de site als sterrenwacht te testen.
In 1924 werd het observatorium officieel ingehuldigd als het Commonwealth Solar Observatory. Dankzij filatropische schenkingen verkreeg de sterrenwacht een heliostaat en een 75 cm reflector die de eerste gedetailleerde observaties verrichte van sterrenstelsels aan de Zuidelijke hemel. Na de Tweede Wereldoorlog streefde Richard van der riet Woolley (1906-1986) naar de realisatie van een 2.0 m klasse reflector voor het Australische continent. Dankzij de sluiting van het Melbourne observatorium (1945) en de oprichting van de Australische Nationale Universiteit (ANU 1946) verkreeg Mt Stromlo drie telescopen: de 66 cm Yale-Columbia refractor (1952), de 1,27 m Melbourne reflector (1954) en de 1,88 m reflector (1962).
Tijdens de periode 1957-1966 drukte de Nederlandse-Amerikaanse astronoom Bart Bok (1906-1983) als directeur zijn stempel op de activiteiten van de Mount Stromlo sterrenwacht. Tussen 1957 en 1983 verrichte de 50 cm Uppsala Schmidt telescoop gedetailleerde surveys van de melkweg en de twee Magelhaense wolken (melkweg satelliet sterrenstelsels op een afstand van 180000 lichtjaren). In 1987 vlamde in de grote Magelhaense wolk een supernova (SN 1987A) op, die met het blote oog zichtbaar was.
In 1992 werd de 1,27 m Melbourne reflector omgebouwd voor het MACHO project, waarbij onderzoek werd verricht naar donkere materie in sterrenstelsels. Tussen 1995 en 2002 liepen diverse cosmologie projecten aan de ANU. Echter in januari 2003 werden alle telescopen op Mt Stromlo verwoest in hevige bosbranden die het district rond Canberra teisterden. Helaas werden deze telescopen niet herbouwd, maar in december 2004 verkreeg de sterrenwacht een Satelliet Laser Ranging Facility (SLRF) om ruimteafval en satellieten op te volgen.
In oktober 2006 werd het Advanced Instrumentation & Technology Centre (AITC) opgericht, een hoogtechnologisch laboratorium voor de ontwikkeling van optiek en instrumenten bestemd voor de 25 m Giant Magellan Telescope op Las Campanas in Chili.
Naast de rijke geschiedenis van de Mount Stromlo sterrenwacht worden tevens de belangrijke ontdekkingen en hedendaagse activiteiten uitgebreid besproken. In 2011 werd de inzet van de ANU-astronomen van de Mt Stromlo sterrenwacht bekroond want Dr Brian Schmidt deelde de Nobelprijs fysica met zijn Amerikaans collega’s Dr Saul Perlmutter en Dr Adam Riess voor hun baanbrekend werk inzake donkere energie. Deze hypothetische vorm van energie zou verantwoordelijk zijn voor de versnelde uitdijing van het universum.
Anno 2014 viert de Mt Stromlo sterrenwacht haar 113de verjaardag en dankzij de SLRF en het hoogtechnologische AITC is de toekomst van deze bijzondere plek verzekerd.
Deze CSIRO uitgave is ingedeeld in 13 geschiedkundige hoofdstukken en sluit af met een bibliografie, tijdslijn, index en interessante weblinks voor verdere referentie.


2013 AITC Stromlo PhilipCorneille
De auteur nabij de ingang van het AITC centrum op de Mount Stromlo sterrenwacht nabij de Australische hoofdstad Canberra.
(Foto: Philip Corneille)

In 2013 herdacht de Mount Stromlo sterrenwacht de tiende verjaardag van de alles vernietigende bosbranden van januari 2003, waarbij jammer genoeg alle telescopen werden vernietigd.
In december 2004 werd het
Mount Stromlo Satellite Laser Ranging (SLR) station opnieuw operationeel als enige telescoop op Mt Stromlo. Deze faciliteit voor het opvolgen van satellieten en ruimteafval maakt deel uit van een wereldwijd netwerk van 42 SLR stations waarvan er zich slechts zes op het zuidelijke halfrond bevinden.
Last but not least, in oktober 2006 richtte de Research School for Astronomy & Astrophysics (RSAA van de Australische Nationale Universiteit) het Advanced Instrument & Technology Center (AITC) op. Dit centrum voor de ontwikkeling en ondersteuning van hoogtechnologische astronomische instrumenten omvat naast een optiek fabricage laboratorium tevens een electronica afdeling voor de ontwikkeling van regelsystemen, specifieke software en dataverwerking voor observatoria wereldwijd. Op deze manier ondersteunt Australië ondermeer de ontwikkeling van de 25 m klasse Giant Magellan Telescope (GMT) die gepland is om in 2019 first light te verkrijgen op de Las Campanas sterrenwacht in Chili.

 
 

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


The Universe Through the Eyes of Hubble

19. Februari 2014, 09:28

25 years Hubble Space Telescope

Nieuw boek: The Universe Through the Eyes of Hubble

Oli Usher & Lars Lindberg Christensen
Springer 2014, 184 pagina’s, ISBN-13: 978-3319027227

De Britse astronoom Isaac Newton (1642-1727) opperde als eerste het idee om telescopen op bergtoppen boven de atmosfeer te plaatsen, maar het idee om een ruimtetelescoop te ontwikkelen kwam van de Duitse ruimtevaart-pionier Herman Oberth (1894-1989). Eind de jaren 1940, opperde de Amerikaanse astrofysicus Lyman Spitzer (1914-1997) dat een ruimtetelescoop cruciaal was om nieuwe astronomische ontdekkingen te realiseren. Medio de jaren 1960 plaatste hij, als voorzitter van de National Academy of Sciences, de ontwikkeling van een ruimtetelescoop opnieuw op de agenda. Alhoewel er eind de jaren 1960, ruimtetelescopen (OAO-reeks) werden gelanceerd, werd het budget voor een grote Europese-Amerikaanse ruimtetelescoop pas goed gekeurd in 1977. In 1979 begon Perkin-Elmer aan de realisatie van een 2,40 m spiegel uit ULE-glas, die na twee jaren polijsten in december 1981 werd afgewerkt. De grote ruimtetelescoop werd vernoemd naar de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble (1889-1953), wiens waarnemingen van sterrenstelsels met de 2,54 m Hooker-reflector op Mount Wilson de theorie van een uitdijend heelal aannemelijk maakten.

De Hubble Space Telescope (HST) werd, in opdracht van de Amerikaanse (NASA) en Europese (ESA) ruimtevaartagentschappen, door Lockheed Martin in Sunnyvale, Californië gebouwd. In oktober 1989 werd de HST overgebracht naar het Kennedy Space Center, waar de telescoop op 28 oktober 1989 voor het eerst werd geactiveerd tijdens testen voorafgaand aan het transport naar het lanceerplatform in maart 1990. Op 20 april werd de HST aan boord van het ruimteveer Discovery (STS-31) gelanceerd, maar algauw bleek dat de optiek van de 11 ton zware ruimtetelescoop een probleem had. Na een eerste herstellingsmissie (STS-61: ruimteveer Endeavour) verkreeg de HST bruikbaar “first light” in december 1993. Er volgden nog vier onderhoudsmissies en tijdens de laatste (STS-125: ruimteveer Atlantis) werd de HST voorzien van nieuwe instrumenten alsook van een koppelingsmechanisme waardoor een onbemande probe de telescoop in een vooraf bepaalde duikvlucht kan brengen om op te branden in de aardse atmosfeer boven onbewoonde gebieden. Astronomen hopen echter dat de HST het zal uithouden totdat de 6,50 m James Webb ruimtetelescoop zal operationeel zijn in oktober 2018.
Het gebruik van de HST zorgde voor een ware revolutie in de moderne sterrenkunde en onder de hoogtepunten rekenen we het Hubble Deep Field (1995 in het sterrenbeeld Grote Beer), het Hubble Deep Field-South (1998 in het sterrenbeeld Toekan) en het HST Ultra Deep Field (2004 in het sterrenbeeld Oven). Bij deze waarnemingen werd de HST op een schijnbaar leeg stukje van de nachtelijke hemel gericht, waarbij na 10 dagen belichtingstijd, de verste sterrenstelsels zichtbaar werden. In 2011 maakte de HST zijn miljoenste waarneming, waarbij de atmosfeer van de exoplaneet HAT-P-7b spectroscopisch werd geanalyseerd. In de voorbije twintig jaren observeerde de HST meer dan 17500 verschillende astronomische objecten, hetgeen resulteerde in 15000 wetenschappelijke papers.
Naast deze ongelooflijke ontdekkingen verwierf de HST bij het grote publiek bekendheid dankzij de schitterende foto’s van het universum. Dit boek is alweer een prachtig geïllustreerd werk geworden in de reeks ESO-boeken en een samenwerking tussen het Amerikaanse Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore en het Europese Space Telescope European Coordinating Facility (ST-ECF) in Garching bei Munchen – Duitsland. De auteurs selecteerden de meest opmerkelijke HST-beelden uit een kwart eeuw waarnemingen, waaronder stellaire evolutie, planetaire wetenschap van het zonnestelsel, exoplaneten en kosmologie. Bovendien worden de belangrijkste ontdekkingen van de afgelopen jaren benadrukt en hoe ze passen in de moderne sterrenkunde van het nieuwe millennium. Opmerkelijk want een kwart eeuw geleden was er amper sprake van “donkere energie” en hadden astronomen nog geen exoplaneten ontdekt. Samengevat, een prachtig boek om de 25ste verjaardag van de HST te vieren, dat zeker een speciaal plekje verdient in de boekenkast van menig (amateur-) astronoom!



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Oudste ster tot nu toe...

10. Februari 2014, 16:25

ANU Stromlo StefanKeller MikeBessel

Dr. Stefan Keller en dr. Mike Bessell poseren voor de 1,88 m reflector van de Mount Stromlo sterrenwacht nabij de Australische hoofdstad Canberra. (Foto: David Paterson, ANU)

Op zondag 9 februari 2014 kondigde Stefan Keller, van de Australische Nationale Universiteit (ANU), via twitter aan dat het Skymapper-project de tot nu toe oudste ster in ons sterrenstelsel had gevonden.


De 1.35 m Skymapper is een geautomatiseerde Cassegrain reflector (f/4,79) op de Siding Spring sterrenwacht nabij Coonabarabran in New South Wales - Australië. Skymapper zag first light in de winter van 2008 en startte in 2009 met een project om een digitale kaart te maken van de hele zuidelijke sterrenhemel. Deze multi-kleuren, multi-epoch Southern Sky Survey (S3) is vergelijkbaar met de Sloan Digital Sky Survey van Apache Point in New Mexico - VSA. Skymapper beschikt over een 5,7 bij 5,7 graden breed waarnemingsveld en kan de zuidelijke hemel in enkele nachten vastleggen. 

De ster met de aanduiding SMSS J031300.36-670839.3v (magnitude 14,8) blijkt 13,6 miljard jaar oud te zijn en verpulvert dus het vroegere record van de 13,2 miljard jaar oude "Methuselah" ster HD 140283 (Henry Draper catalogus). De tot nu toe oudste ster in de Melkweg, ligt op een afstand van zes duizend lichtjaren van de Aarde en ontstond in het kielzog van een oerster, zestig keer groter dan onze Zon, die stierf in een supernova-explosie. Spectroscopie gaf een chemische vingerafdruk met de elementen Waterstof, Helium en Lithium, zowat de enige elementen aanwezig in het prille universum.

Aangezien deze ster enkel vanaf het Zuidelijke halfrond (sterrenbeeld Hydrus = kleine waterslang) zichtbaar is, moest een zuidelijke sterrenwacht deze ontdekking bevestigen. De bevestiging kwam van één van beide 6,50 m Magellan-telescopen van de Las Campanas sterrenwacht in Chili.

 

SSO PhilipCorneille Skymapper

De auteur nabij de ingang van de 1,35 m geautomatiseerde Skymapper telescoop op Siding Spring in Australië. (Foto: Philip Corneille)



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Drie decennia INT op La Palma.

09. Februari 2014, 13:59

 

Isaac Newton Group Telescopes La Palma

Tijdens het internationale jaar van de sterrenkunde (IYA2009) herdacht men het feit dat Galileo Galilei (1564-1642) als eerste een telescoop, met name een refractor (lenzenkijker), gebruikte voor astronomische waarnemingen in 1609. Het was echter een tijdsgenoot van Galileo, Sir Isaac Newton (1624-1727) die het concept van de telescoop als reflector (spiegelkijker) in de praktijk perfectioneerde.
Wanneer de Britten in 1946, de 300ste verjaardag van hun grootste wetenschapper ooit wilden vieren, kwamen de Fellows van de Royal Society (RS) en de Royal Astronomical Society (RAS) overeen om een telescoop in zijn naam te bouwen. Mede dankzij de blackout (het doven van alle lichten) periodes tijdens de Tweede Wereldoorlog, was er een heropleving van de interesse in sterrenkunde bij het grote publiek en Britse astronomen stonden te popelen voor een beter observatorium op eigen grondgebied. Destijds was de grootste telescoop in Groot-Brittannië de 36 inch (0,90 m) Yapp reflector in Herstmonceux, East Sussex, vlakbij de zuidoostelijke kustlijn van Engeland. De 1,0 m refractor uit 1897 van het Yerkes observatory nabij Lake Geneva in Wisconsin – VSA bleef de grootste lenzenkijker ooit gebouwd. In de praktijk konden grotere refractors niet worden gebouwd aangezien de lens enkel aan de randen kon worden ondersteund en grote diameter lenzen te zwaar werden om in te bouwen. Bovendien legde de RAS de diameter vereiste voor de Isaac Newton Telescope (INT) op 100 inch (2,54 m) waardoor een reflector de enige optie was.

INT ORM La Palma

De vernieuwde Isaac Newton Telescope verkreeg op 13 februari 1984 "First Light" op de ORM-sterrenwacht van La Palma. (Foto: Javier Mendez ING)

In 1946 keurde het Britse parlement de fondsen goed voor het bouwen van de INT en een wetenschappelijke raad begon met het vastleggen van de technische details en het bepalen van de wetenschappelijke doelstellingen. Medio 1949 besliste de INT board dat de telescoop een dubbel gebruik zou dienen: detail studie van individuele sterren en surveys voor kosmologie. Deze beslissing om de INT als beide groothoek instrument voor astrofotografie en voor detail studie te gaan gebruiken, alsook het gekibbel om de telescoop al dan niet op Brits grondgebied te houden, dreigde de realisatie op de lange baan te schuiven. Echter, in juli 1949 kregen de Britse astronomen een 98 inch (2,45 m) spiegel aangeboden via Dr Albert Uttley, een elektronica expert die zich had toegelegd op het automatiseren van telescoop monteringen. Deze 2,45 m spiegel bestond uit Pyrex, een boro-silicaat glassoort met lage uitzettingscoefficiënt en dus ideaal voor telescoop toepassingen waar het glas onderhevig is aan temperatuurschommelingen. Bovendien was deze hoofdspiegel (M1) geproduceerd door de toonaangevende Corning Glass Works in New York en werd deze spiegel geleverd met een 0,67 m secundaire spiegel (M2). Op deze manier verworven de Britten in 1950 de grootste monoliet spiegel beschikbaar buiten de Verenigde Staten en kon het INT avontuur beginnen.

INT building ORM La Palma Corneille

Het nieuwe INT-gebouw op de 2366 m hoge Pico Fuente Nueva van de ORM-sterrenwacht op het Canarische eiland La Palma. Bemerk rechts naast het gebouw de dummy spiegel die bij testen wordt gebruikt. (Foto: Philip Corneille)

In 1955 was de afwerking van de spiegel, bestaande uit slijpen, polijsten, foucault testen en het leggen van een Aluminium coating, door de Grubb Parsons Works in Newcastle beëindigd. In 1959 werd de firma Grubb Parsons opnieuw aangesproken om met de bouw van de INT op de site van Herstmonceux castle te beginnen. Uiteindelijk werd de INT, na first light in 1965, pas in 1967 officieel in gebruik genomen als een Ritchey-Chrétien reflector in een paralactische vorkmontering. Echter, door het slechte weer aan de mistige kust en de oprukkende lichtvervuiling van nabijgelegen steden, kreeg het project veel kritiek te slikken en werd in 1979 beslist om de INT naar het Canarische eiland La Palma te verhuizen.

INT controlroom Corneille

De controle kamer voor de INT is een heerlijke mix van technologie uit de jaren 1970 en hoogtechnologische apparatuur om de data te verwerken en op te slaan. (Foto: Philip Corneille)

 

Nadat gastland Spanje had toegezegd om de nodige infrastructuur voor de Northern Hemisphere Observatory (NHO) op La Palma te verwezenlijken, werd in 1981 met de bouw van een nieuw INT-gebouw begonnen nabij de 2366 m hoge Pico Fuente Nueva. De montering werd vanuit Herstmonceux per cargo schip naar La Palma overgebracht maar de nieuwe INT zou moderne spiegels krijgen ten einde optimaal gebruik te maken van nieuwe technieken op een uitstekende locatie. De Duitse firma Schott Glaswerke AG creëerde een volwaardige 100 inch (2,54 m) primaire spiegel uit ZeroDur, een glas keramiek met nul percent uitzettingscoefficiënt. Tesamen met een 0,50 m secundaire spiegel (M2) werd het geheel door Grubb Parsons tot een prachtige Cassegrain reflector op paralactische vorkmontering geïntegreerd. De hoofdspiegel weegt 4360 kg en de gehele telescoop heeft een gewicht van 90 ton!

INT Primary Wide Field Camera Corneille

De auteur aan de primaire focus van de INT met op de voorgrond het “Big Bertha” reservoir voor de cryogene koeling van de Wide Field Camera. (Foto: Philip Corneille)

 

De INT maakt geen gebruik van actieve optiek (behouden juiste vorm van de hoofdspiegel), noch van adaptieve optiek (aanpassing van de secundaire spiegel om atmosferische storingen te compenseren). De allereerste observatie (First light) met de vernieuwde INT gebeurde op 13 februari 1984 waarbij de sterrenstelsels M51 en NGC 4151 werden waargenomen. Wijlen Sir Patrick Moore (1923-2012) bezocht de INT in april 1984 voor zijn bekende Sky-At-Night televisie programma. In 1992 observeerde de INT de eerste supernova in het Supernova Cosmology Project van de Amerikaanse astronoom en Nobelprijs winnaar Saul Perlmutter. Sinds 1993 is de INT betrokken bij de speurtocht naar Kuiper Belt Objecten (KBO) in de diep bevroren ruimte voorbij de baan van de planeet Neptunus.
Aanvankelijk gebruikte de INT zowel de f/3 primaire focus voor astrofotografie, als de f/15 Cassegrain focus voor spectroscopie, maar tegenwoordig wordt vooral de primaire focus met de nieuwe Wide Field Camera (WFC) gebruikt. Deze WFC is een optische mosaic camera met vier 2048 X 4096 CCDs (33 megapixels) en een autoguider van 4,2 megapixels. Het geheel wordt gekoeld door een cryostaat (genaamd Big Bertha) met een reservoir voor zes liter vloeibare stikstof om het instrument gedurende 24 uren te koelen. Sinds 2003 wordt de INT gebruikt voor de opleding van astronomen en deden vele doctoraatsstudenten hun eerste praktijk ervaring op inzake het waarnemen met professionele telescopen. Wetenschappelijke data bekomen met de INT wordt in databanken geplaatst van het Centro de Astrofisica La Palma (CALP) en het Astronomical Data Center in Groot-Brittannië.

ORM La Palma INT Philip Corneille

De auteur nabij het INT-gebouw op de 2366 m hoge Pico Fuente Nueva van de ORM-sterrenwacht op het Canarische eiland La Palma. (Foto: Philip Corneille)

De INT maakt samen met de 1,0 m Jacobus Kapteyn telescoop en de 4,2 m William Herschel telescoop deel uit van de Isaac Newton Group (ING) op het Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM), de op één na beste locatie voor sterrenkunde in het Noordelijk halfrond. Bovendien is sinds 1988 op het Canarische eiland La Palma de “Sky Law” van kracht waardoor de bewoners werden gesensibiliseerd om lichtvervuiling te voorkomen en waardoor alle luchtverkeer boven het ORM observatorium werd verboden. De Europese sterrenwachten streven naar een betere samenwerking tussen de aanwezige leden ten einde de internationale wetenschappelijke gemeenschap een betere service te geven aan een lagere kost.
Indien Sir Isaac Newton zou kunnen terug keren, zou hij versteld staan van de hedendaagse vooruitgang in de sterrenkunde, maar hij zou ongetwijfeld zeer goed begrijpen waarvoor de instrumenten worden gebruikt.


 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Een kwart eeuw geautomatiseerde amateurtelescopen

01. Februari 2014, 16:22

De vooruitgang in wetenschappelijk onderzoek is onlosmakelijk verbonden met nieuwe technologische ontwikkelingen. In de sterrenkunde zijn de uitvinding van de telescoop en de spectroscoop de duidelijkste voorbeelden hoe technologie letterlijk een nieuw spectrum opende voor astronomisch onderzoek. Op het einde van de 20ste eeuw opende het wijd-verspreide gebruik van computers ongeziene mogelijkheden voor beroeps- en amateur-astronomen.

In 1953 was de Nederlands-Amerikaanse astronoom Bart Jan Bok (1906-1983) wellicht de eerste om het praktische gebruik van een geautomatiseerde telescoop voor te stellen. Een geautomatiseerde telescoop kon worden ingezet om de meteo en de astronomische seeing op te volgen of als meridaankijker om de culminatiehoogte van hemellichamen te registreren. In 1958 verkreeg het Greenwich observatorium een computer met één kilobyte geheugen om astronomische berekeningen te vergemakkelijken, maar algauw werd ingezien dat deze kon worden ingezet om observatie procedures te automatiseren. Echter, computers werden in eerste instantie gebruikt om waarnemingsgegevens op te slaan en de eerste geautomatiseerde telescopen maakten hun opwachting medio de jaren 1960.

Eind 1965 werden de eerste tests uitgevoerd met een 1,25 m reflector  op het Kitt Peak National Observatory (KPNO) in Arizona, waarbij de telescoop werd aangestuurd via een standaard telefoon verbinding met een Packard Bell mainframe op de universiteit van Tucson. Deze test kaderde in een studie voor het aansturen van een onbemande ruimte-telescoop (IUE - International Ultraviolet Explorer, uiteindelijk gelanceerd in 1978) maar leek te complex voor een grote telescoop op Aarde. De eerste door een mini-computer aangestuurde telescoop was een 20 cm reflector op de Washburn sterrenwacht van de universiteit van Wisconsin. Het automatisatie systeem met een Digital Equipment Corp PDP-8  mini-computer (4 kilobyte RAM-geheugen) werd ontwikkeld door Arthur Dodd Code (1923-2009, mede-oprichter van het Space Telescope Science Institute) die de telescoop aanstuurde met een programma op kartonnen ponskaarten. Deze reflector testte een fotometer voor de OAO-2 (Orbiting Astronomical Observatory) ruimte-telescoop die opereerde tussen december 1968 en januari 1973.

In 1974 startten Patrick Wallace en John Straede met de ontwikkeling van besturingssoftware voor de 3,90m AAT (Anglo-Australian Telescope) die rekening hield met systematische fouten in pooluitlijning, buiging in spiegel en montering alsook mechanische fouten in de differentieel hardware . Hun software kreeg de naam "Tpoint" en werd vanaf de jaren 1980 gebruikt voor 4 m klasse telescopen . In 1984 richtte Stephen Bisque de firma "Software Bisque" op en gebruikte Tpoint als basis voor de bekende " TheSky X "planetarium software. 

 

32 cm Cassegrain David Skillman

In 1979 automatiseerde de Amerikaanse astronoom David Skillman een 32cm Cassegrain reflector met gebruik van een Commodore KIM-1 en een Apple II computer. (Foto David Skillman)

In 1979 werd de Fairborn sterrenwacht opgericht in het gelijknamige plaatsje in het zuidoostelijke deel van de staat Ohio. Het observatorium beschikte over twee roldak gebouwtjes waar een team van ingenieurs en amateur-astronomen (Russell Genet, Louis Boyd, Donald Hayes en Kenneth Kissell) pionierswerk verrichtte in het automatisch aansturen van telescopen. In november 1983 slaagde Louis Boyd erin om een 25 cm Newtonian reflector volledig automatisch aan te sturen met een Motorola 6809 microcomputer. Boyd's programma was ontwikkeld voor fotometrie via geautomatiseerde planning van de te observeren hemellichamen. De eerste APT - Automatic Photoelectric Telescope was geboren. Het volledig autonome systeem voor fotometrische observaties functioneerde zonder enige menselijke tussenkomst en hield zelfs rekening met bewolking.

In 1985 kreeg het Fairborn-project van kleine programmeerbare telescopen steun van het Smithsonian Institute en verhuisde de telescoop naar Mount Hopkins - Arizona. De samenwerking resulteerde in operationele procedures en de ATIS (Automatic Telescope Instruction Set) standaard interface. Deze instructie set, gebaseerd op ASCII tekst bestanden, kon via modem over telefoonlijnen worden verstuurd, hetgeen op 15 februari 1989 resulteerde in first light voor een op afstand bestuurde telescoop: 25 cm Schmidt-Cassegrain van JPL (Jet Propulsion Laboratory) op de Autoscope test site in Paradise Valley - Arizona.

Russell Genet first remotely controlled automatic telescope 1989

De Amerikaanse astronoom Russell Genet, pionier van op afstand aangestuurde geautomatiseerde telescopen, poseert bij een 25cm Cassegrain reflector gelijkaardig aan deze uit 1989. (Foto Russell Genet)

Begin de jaren 1990 zorgden thuiscomputers en Personal Computers (PC) voor een echte revolutie in geautomatiseerde amateur-telescopen. Wereldwijd begonnen amateur-astronomen/programmeurs software te ontwikkelen, meestal in turbo Pascal compatibel met de ATIS standaard, en traden in de voetsporen van hun professionele collega's. Het RAPCA (Remote Access Personal Computer Astronomy) tijdperk was aangebroken en diverse amateur-astronomie groepen planden een globaal netwerk van kleine geautomatiseerde telescopen. Dankzij een nieuwe generatie telescopen, CCD's (Charge Coupled Devices - elektronische detectoren) en wereldwijde coördinatie konden amateur astronomen een voorname rol van betekenis gaan spelen in verscheidene nieuwe takken van de sterrenkunde.

In 1998 ontwikkelde de Amerikaanse software engineer Bob Denny de ASCOM (AStronomy Common Object Model) standaard voor astronomische apparatuur. Na een commerciële toepassing werd ASCOM eveneens voor freeware stuurprogramma's aangewend om via applicaties allerlei astronomische hardware aan te sturen. Sinds 2001 verfijnden ASCOM gebruikers de software zodat betrouwbare functies zoals geavanceerde foutdetectie, automatische selectie van volgsterren en het onderbreken van waarnemingen mogelijk werden.


Sinds 2012 biedt iTelescope.net een resem geautomatiseerde telescopen aan op 4 locaties, waaronder Siding Spring in Australië. (Foto Philip Corneille) 

Het nieuwe millennium zag tevens de opkomst van sterrenwachten die te huur werden aangeboden  zoals Lightbuckets.com en iTelescope.net  waarbij via het internet een resem van telescopen kan bediend worden. In 2002 startte software engineer Brad Moore "Global-Rent-a-Scope", waarbij één reflector werd aangeboden op een donkere locatie in New Mexico - VSA. Deze succesvolle formule werd uitgebreid met sites in Nerpio - Spanje en Siding Spring - Australië waarbij amateur-astronomen de mogelijkheid kregen om hun eigen telecoop op één van de drie locaties te plaatsen. Via een web browser kan men observaties zodanig plannen dat een object door de drie sterrenwachten kan worden opgevolgd. Bovendien is er op elke site een permanentie aanwezig zodat gebruikers onmiddellijk van een technische ondersteuning kunnen genieten. In 2012 werd het geheel omgedoopt tot "iTelescope.net" waarbij, aan democratische prijzen, telescopen gaande van een 10 cm apo-refractor tot een 70 cm Ritchey-Chrétien reflector kunnen worden gereserveerd.

In 2009, het internationale jaar van de sterrenkunde, lanceerde de IAU - Internationale Astronomische Unie het Galileo Teacher Training Program waarbij leraren en studenten via het internet telescopen kunnen aansturen of beelden verkrijgen uit diverse astronomische databanken.

Corneille LCOGT Stellan robotic 1.0 m telescope Siding Spring Australia
In december 2013 vierde het non-profit LCOGT netwerk, opgericht door Google tycoon Wayne Rosing, haar twintigste verjaardag. (Foto Philip Corneille)


In 2013 vierde het LCOGT netwerk (Las Cumbres Observatory Global Telescope), opgericht door Google tycoon Wayne Rosing,  met geautomatiseerde telescopen in Tenerife, Hawaii, Chili en Australië de twintigste verjaardag met het uitrollen van extra 1.0 m robotic Stellan telecopen.

Dankzij de automatisatie van telescopen konden amateur-astronomen deelnemen aan nieuwe professionele projecten, waaronder het opvolgen van transiterende exoplaneten, gammaflitsen, Aardscheerders en supernova detecties. Bovendien spelen geautomatiseerde telescopen een belengrijke educatieve rol en lagen ze aan de basis van diverse burgerwetenschappelijke projecten (CosmoQuest, Galaxy Zoo, , ...) waarbij vrijwilligers werelwijd via het internet onderzoeksgerelateerde taken uitvoeren.



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


10 jaar VLT-hulptelescopen

21. Januari 2014, 20:55

Op 24 januari 2004 kreeg de eerste "hulptelescoop" van de VLT (Very Large Telescope) "First Light" op de Cerro Paranal sterrenwacht in Chili. Dat was een belangrijke mijlpaal voor de Belgische firma AMOS (Advanced Mechanical and Optical Systems) uit Angleur in de provincie Luik. Het bedrijf AMOS werd in december 1983, onder leiding van Bill Collin, opgericht en stoelt op de ervaring van de "Ateliers de la Meuse" en de knowhow van het astrofysica-instituut aan de Universiteit van Luik. De firma is gespecialeerd in het ontwerpen, bouwen en testen van optische instrumenten voor astronomische en ruimtevaart toepassingen. Anno 2014 is AMOS actief op vijf continenten en onder meer partner van ESO, de Europese Organisatie voor astronomisch onderzoek op het Zuidelijk halfrond.

AMOS Seeing Monitor ESO Paranal Armazones

AMOS leverde de 35 cm draagbare atmosferische seeing monitor apparatuur met een 35cm reflector voor de site selectie proeven van de VLT en de E-ELT. (foto: AMOS)

Medio jaren tachtig zocht ESO een geschikte locatie voor de VLT-telescopen en benaderde AMOS voor een ASM (Astronomical Site Monitor) telescoop. Vanaf april 1987 werden door AMOS ontwikkelde DIMM (Differential Image Motion Monitor) 35 cm Cassegrain telesopen op drie locaties geplaatst: Cerro Paranal (2635m hoogte), Cerro Vizcachas (2046m hoogte) en Cerro Armazones (3064m hoogte) in de Atacama-woestijn in Chili. In combinatie met een geautomatiseerd meteostation werd de atmosferische "seeing", of de onscherpte van astronomische waarnemingen te wijten aan turbulenties boven de waarnemingsplaats, door deze telescopen gemeten.

Cerro Paranal bleek de beste seeing te hebben en in december 1990 nam ESO de beslissing om er de VLT te bouwen. Slechte seeing, of verminderd "astronomisch zicht" kan op hoogtechnologische telescopen worden gecorrigeerd door een adaptieve optiek systeem, dat een Laserstraal gebruikt om de turbulentie te meten en een beweegbare secundaire spiegel aanstuurt om de nadelige atmosferische storingen te elimineren.

AMOS ESO Auxiliary Telescope M1
 

Schott Glaswerke uit Mainz in Duitsland leverde de 1,82 m ZeroDur hoofdspiegels voor de VLT-hulptelescopen. (foto: AMOS)


In december 1992 verkreeg AMOS het contract om een eerste hulptelescoop voor de VLT-Interferometer te ontwikkelen en te produceren. In juni 1998 volgde een contract voor drie bijkomende AT (Auxiliary Telescopes) die samen met de vier 8.20 m VLT reflectors een astronomische interferometer kunnen vormen. Hierbij worden de beelden van meerdere telescopen samengevoegd om een groter scheidend vermogen te realiseren. De originele conceptstudie voor VLT-interferometer werd door IRAM (Institut de Radio Astronomie Millimétrique) verwezenlijkt en Schott Glaswerke uit Mainz - Duitsland leverde de 8,20 m hoofdspiegels voor de VLT alsook de 1,82 m hoofdspiegels voor de hulptelescopen.

AMOS ESO VLT Auxiliary Paranal

In december 2003 arriveerde de eerste Auxiliary Telescope op Cerro Paranal in Chili. First Light volgde op 24 januari 2004...

In januari 2004 verkreeg de eerste hulptelescoop "First Light" en in februari 2005 werden de beelden van hulptelescopen AT1 en AT2 voor het eerst met elkaar gecombineerd. De AMOS hulptelescopen zijn identiek; 1,82 m Ritchey-Chrétien reflector met coudé-focus op alt-azimuthale montering in mobiele compacte temperatuurgeregelde koepels die op rails kunnen worden verplaatst. Elke hulptelescoop kan op één van de dertig vaste docking stations worden geparkeerd zodat de beelden via ondergrondse tunnels naar het interferometerlab kunnen worden gestuurd. In het labo worden de lichtbundels via optische vertragingskanalen in een gemeenschappelijk brandpunt gesynchroniseerd en op die manier kan een lengte tot 202 meter worden gerealiseerd. Met dergelijke precisie is de VLT-Interferometer in staat om afbeeldingen te reconstrueren met een resolutie van enkele duizendsten van een boogseconde, vergelijkbaar met het van elkaar onderscheiden van de beide koplampen van een auto op een afstand van aarde tot maan.

AMOS ESO VLT Auxiliary Paranal 2004

Sinds 2007 kunnen de vier mobiele 1,82m VLT-hulptelescopen voor interferometrische waarnemingen worden ingezet, waarbij ze als slakken naar exact bepaalde docking stations worden verplaatst om hun lichtbundels via ondergrondse tunnels te combineren met de beelden van de 8,20m VLT-hoofdtelescopen. (foto: ESO).


De VLT-interferometer is zonder enige twijfel de meest productieve waarneemfaciliteit op aarde, en de VLT-resultaten leiden tot de publicatie van gemiddeld één peer-reviewed wetenschappelijk artikel per dag!

In 2008 verkreeg AMOS een contract voor de studie van de cel voor de tertiaire spiegel en de quaternaire spiegel voor de 40 m klasse E-ELT (European Extremely Large Telescope) op Cerro Armazones in Chili, die tegen de winter van 2022 het 'grootste oog op de hemel' ter wereld zal worden.


In 2013 realiseerde AMOS onder meer de 2,55 m JAST (Javalambre Auxiliary Survey Telescope) voor de OAJ-sterrenwacht in Spanje en de 1,8 m Pan-STARRS-2 reflector voor de Haleakala-sterrenwacht op het Hawaiiaanse eiland Maui. Dankzij deze hoogtechnologische realisaties blijft AMOS zich profileren als een zeer voorname speler in het ontwerpen en construeren van optomechanische komponenten voor ruimtevaart en sterrenkundige toepassingen.

www.amos.be

 


 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Amateur-astronoom John Dobson overleden

16. Januari 2014, 18:17

John Dobson 1915-2014
John Lowry Dobson (sept 1915 - jan 2014)

Op donderdagavond 15 januari 2014 brachten de websites van de AAVSO.org en SidewalkAstronomers.us het droevige nieuws van het overlijden van werelds beroemdste amateur-astronoom John Lowry Dobson (1915-2014). Hij zal voor altijd herinnerd worden dankzij zijn design van de Dobson-reflector, die met eenvoudige middelen door amateurs kon worden gebouwd.

John Lowry Dobson werd op 14 september 1915 in Peking geboren en had als tiener een interesse in kosmologie.
In 1927 verhuisde het gezin terug naar de VS waarna Johns interesse in sterrenkunde en kosmologie werd aangewakkerd. In 1943 behaalde hij een Master diploma in Scheikunde aan de University of California – campus Berkeley en werkte hij enige tijd in het Ernest Lawrence laboratorium.

Na de Tweede Wereldoorlog kwam John Dobson in aanraking met de Vedanta Hindoe-filosofie en werd hij monnik in de Vedantische klooster gemeenschap van San Francisco. Maar, in 1967, na 23 jaren als Vedantisch monnik, verliet hij het klooster en wijdde zich volledig aan (praktische) sterrenkunde en kosmologie.

Los van zijn afwijkende kosmologische voorliefde, bleek John Dobson over een enorme drijfkracht te beschikken om de wetenschap van de sterrenkunde tot bij het grote publiek te brengen. Dit mag letterlijk worden genomen want in 1967 was John Dobson mede-oprichter van de “Sidewalk Astronomers” (stoeprand astronomen), een organisatie van amateur-astronomen met leden tussen 12 en 92 jaar.

Zodra het weer boven San Francisco het toeliet, trokken de stoeprandastronomen erop uit en stelden hun telescopen gewoon op het trottoir ter beschikking van toevallige voorbijgangers zodat die een blik konden werpen op de Maan en planeten. Begin de jaren 1970 perfectioneerde John de optische en mechanische onderdelen van de grote spiegeltelescopen die als Dobson-spiegeltelescopen wereldwijd bekend werden. Ondanks het succes heeft John Dobson nooit een patent genomen op de “Dobsonian” want hij beschouwde de telescoop als een niet-uitvinding en de sterrenhemel is er voor iedereen op Aarde.

Tijdens het IYA - Internationale Jaar van de Astronomie (2009) sprongen de activiteiten van de "Sidewalk Astronomers" in het oog en waren ze het hoogtepunt op diverse star parties en publieksavonden.

John Dobson schreef drie boeken:  “How and Why to make a User-Friendly Sidewalk Telescope” (1991), “Beyond Space and Time” (2004) en ”The Moon is New: Time Comes In With a Minus Sign” (2008).

Tot op latere leeftijd bleef John Dobson uiterst actief in het wereldtje van de Amateur Telescope Makers (ATM) en hij was meerdere malen aanwezig op de jaarlijkse Stellafane star party in Springfield,  Vermont – VSA. John Dobson overleed vreedzaam op 98-jarige leeftijd, maar de excentrieke Amerikaan zal in amateur-astronomie kringen eeuwige erkenning genieten als de grondlegger van de Dobson-spiegeltelecoop.

Moge hij rusten tussen de sterren!


John Dobson by Julie Sparenberg - San Francisco
John Dobson tijdens IYA-2009 (copyright: Julie Sparenberg)


www.sidewalkastronomers.us

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


2014 AA - Eerste asteroïde van het nieuwe jaar!

03. Januari 2014, 21:33

De allereerste asteroïde (planetoïde) van het nieuwe jaar werd ontdekt door het team van de Catalina Sky Survey (CSS) op de Mount Lemmon sterrenwacht in Arizona - VSA en kreeg de aanduiding 2014 AA. Op zich is deze ontdekking niks opmerkelijk, ware het niet dat de kleine ruimterots 22 uren later de Aardse dampkring als een vuurbal binnen drong over de Atlantische Oceaan. Dit incident is gelijkaardig aan de ontdekking van 2008 TC3 in october 2008. Het CSS team met Richard Kowalski detecteerde deze 5m grote Aardscheerder 19 uren voordat deze insloeg in de dampkring boven de Nubische woestijn in Soedan. Eén maand later vond een team van de Universiteit van Karthoem, onder leiding van de Nederlandse-Amerikaanse astronoom Peter Jenniskens, ongeveer 4 kilogram meteorietjes afkomstig van 2008 TC3, die de naam Almahata Sitta kregen. De impact van 2014 AA zal wellicht geen meteoriet fragmentjes opleveren aangezien deze in de Atlantische Oceaan voor de kusten van Venezuela en Senegal/Mauritanië belandden. De ontdekking blijft een uniek voorval en een gepaste manier om de  50ste verjaardag van de Mount Lemmon sterrenwacht te vieren!

PhilipCorneille_KittPeak_Arizona
De auteur op de Kitt Peak sterrenwacht in Arizona - VSA, waar in juni 2004 de Aten-planetoïde 99942 Apophis werd ontdekt met de Spacewatch telescope rechts op de foto. (Philip Corneille)

Het voorval toont echter nogmaals aan dat het detecteren van Aardscheerders (NEA - Near Earth Asteroids) kleiner dan 100 m zeer moeilijk is. De impact van dergelijke ruimterotsen kan een wereldwijde potentiële ramp veroorzaken en op 15 februari 2013 werd de mensheid hieraan herinnerd door de airburst veroorzaakt door de Chelyabinsk meteoor boven het Oeral gebergte in Rusland. Statistisch gezien doen dergelijke airbursts, zoals de Tunguska bolide in 1908 boven Siberië, zich om de honderd jaar voor en in de moderne samenleving kunnen dergelijke incidenten worden verward met een nucleaire aanval. In 1980 werd het Spacewatch project opgericht aan de Universiteit van Arizona door de Nederlandse-Amerikaanse astronoom Tom Gehrels (1925-2011) teneinde gespecialiseerde sterrenwachten op te richten voor de detectie van Aardscheerders en planetoïden. Drie decennia later zijn er meerdere onderzoeksprogramma's waarbij tevens amateur-astronomen worden ingeschakeld om met geautomatiseerde telescopen een uitgebreide zoektocht naar potentieel gevaarlijke planetoïden (PHA - Potentially Hazardous Asteroids) te ondernemen.
De Internationale Astronomische Unie (IAU) verdeelt de Aardscheerders, naargelang hun banen, in drie groepen: Amor-, Apollo- en Aten-planetoïden. Bovendien bestaat er een vierde categorie van planetoiden (IEO - Inner Earth Objects), waarvan het perihelium en aphelium, respectievelijk dichtste en verste punt in hun baan om de Zon, binnen de baan van de Aarde vallen. Deze Atira asteroïden zijn een subgroep van de Aten-planetoïden en sinds 2003 zijn er een dozijn bekend.
Aardscheerder NEA NEO IEO Aten Apollo Amor
Aardscheerders of Near Earth Asteroids worden onderverdeeld in drie groepen, waarbij de Inner Earth Objects een subgroep zijn van de Aten-planetoïden (Philip Corneille)

 

Sinds 1991 hebben een tiental onbemande ruimtemissies planetoïden van nabij onderzocht en zijn diverse ruimtevaartorganisaties een haalbaarheidsstudie begonnen om deze ruimterotsen te ontginnen. "Observatoria wereldwijd" maakt van de gelegenheid gebruik om een nieuw boek voor te stellen: Asteroids - Prospective Energy and Material Resources (Springer-Verlag 2013) ISBN 978-3-642-392-43-6 (Viorel Badescu - Harde kaft 730 pagina's)
Asteroids is het derde book in een Springer reeks over de potentiële bronnen van energie en materiaal binnen het Zonnestelsel. De eerste twee boeken over Mars en de Maan verschenen in 2009 en 2012 en bevatten de meest recente informatie over deze onderwerpen.
Het derde boek is geen uitzondering en stoelt op wetenschappelijke gegevens van de meest recente ruimtevaart missies naar planetoïden en de asteroïden gordel. Deze mooi geïllustreerde uitgave is opgebouwd uit 29 hoofdstukken verdeeld over 8 secties.
Asteroids NEA NEO IEO Aten Apollo Amor

Het eerste deel beschrijft het waarnemen en detecteren van asteroïden, waarbij de nadruk ligt op de bevindingen van onbemande ruimtevaart missies van de voorbije twee decennia. Volgende missies komen aan bod: Galileo nabij 951 Gaspra (oktober 1991) en 243 Ida (augustus 1993), NEAR nabij 253 Mathilde (juni 1997) en 433 Eros (februari 2000), Stardust nabij 5535 Annefrank (november 2002), Hayabusa nabij 25143 Itokawa (september 2005), Rosetta nabij 2867 Steins (september 2008) en 21 Lutetia (juli 2010), Dawn nabij 4 Vesta (juli 2011) en de Chinese Cheng'E2 nabij 4179 Toutatis (december 2012). De auteurs blikken kort vooruit naar toekomstige missies zoals de Amerikaanse OSIRIS-REx naar 1999 RQ36 (2016), de Japanse Hayabusa 2 naar 1999 JU3 (2018) en de Europese Marco Polo-R naar 2008 EV5 (2020). Deel 1 sluit af met de naamgeving van planetoïden en de orbitale karakteristieken van Aardscheerders (NEA - Near Earth Asteroids) en Trojanen.
Deel twee focust op de verschillende soorten asteroïden en hun potentiële mineralen en grondstoffen. De selectie van geschikte planetoïden voor een bemande ruimtevaart missie behoort niet langer tot de wereld van de science-fiction.
Het derde deel beschrijft het ontwerpen, bouwen en inzetten van geautomatiseerde sondes om asteroïden te ontginnen. Het vierde deel geeft een overzicht van de bestaande technologie om een asteroïde te benaderen, te ontginnen en de diverse technieken om monsters op te graven.
Deel vijf beschrijft de middelen om de baan van een geselecteerde asteroïde te wijzigen en de technieken om de grondstoffen terug naar de Aarde te brengen. Het zesde deel geeft een overzicht van de minder gebruikelijke ideëen met asteroïden, zoals het koloniseren en bewoonbaar maken van deze objecten, alsook SETA, het zoeken naar artifacten van een buitenaardse beschaving.
Deel zeven geeft een opsomming van commerciële risico factoren, overwegingen en praktische mogelijkheden.
Het laatste deel handelt over de juridische aspecten van wetenschappelijk in de ruimte en bekijkt aspecten zoals eigendomsrecht, en beschreven in diverse internationale verdragen (1967 Outer Space Treaty en 1979 Moon & other Celestial Bodies Treaty).
Samengevat kunnen we stellen dat dit boek de lezer een gedetailleerde inkijk geeft in de ontwikkeling van de diverse technieken om asteroïden te ontginnen. Het boek sluit af met een bibliografie en een uitgebreide auteur & onderwerpen index.

 

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


50ste verjaardag NASA DSN

26. December 2013, 11:05

  

Nadat de Sovjet-Unie op 4 oktober 1957 de kleine Sputnik 1 (84 kg) lanceerde, belandde het Amerikaanse ruimtevaartprogramma in een inhaal race. Het zou echter tot februari 1958 duren vooraleer het Army Ballistic Missile Agency (ABMA) erin slaagde de Explorer 1 (14 kg) te lanceren. Uiteindelijk werd op 1 oktober 1958 het Amerikaanse ruimtevaart agentschap NASA – National Aeronautics & Space Administration operationeel teneinde de bestaande ruimtevaart know-how uit militaire en civiele middens te bundelen in één administratie.

Het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van de Caltech universiteit werkte reeds samen met ABMA voor de ontwikkeling van raketten maar werd gevraagd om de data verwerking te doen van het onbemande Pioneer project. JPL-ingenieurs hadden immers het microlock tracking & telemetry systeem ontwikkeld om raketten te volgen en verwezenlijkten een wereldwijd netwerk van antennes om de communicatie met Amerikaanse satellieten te verzekeren. Dit netwerk met antennes in Nigeria, Singapore, Puerto Rico en California bleek te kleinschalig voor het Maan programma dat grote beweegbare antennes vereiste.

Begin 1961 realiseerde NASA-JPL een efficiënt data communicatie netwerk van drie grondstations die op de wereldbol 120 graden van elkaar verwijderd zijn zodat men de rotatie van de Aarde kan opvangen teneinde op elk moment en in alle richtingen contact te houden met ruimtetuigen. De grondstations van dit nieuwe Deep Space Network (DSN) bevinden zich in afgelegen gebieden zodat de zwakke radio signalen geen storingen ondergaan van steden, hoogspanningsleidingen, radio- en TV-stations of andere communicatie netwerken. Aanvankelijk gebruikte het DSN 26,0 m antennes te Goldstone, California – VSA, Woomera – Australië en Hartebeest – Zuid Afrika. Om politieke redenen werd dit laatste in december 1963 vervangen door een grondstation in Robledo de Chavela nabij Madrid – Spanje.

NASA DSN Robledo de Chavela - Spanje
De auteur aan de ingang van het NASA DSN complex in Robledo de Chavela, op 50 kilometer van de Spaanse hoofdstad Madrid.

Het Spaanse Instituto Nacional de Técnica Aerospatial (INTA) beheert het Madrid Deep Space Communications Complex (MDSCC) dat in 1965 klaar was om ingeschakeld te worden bij de dataverwerking van de Mariner IV Mars-missie.

Na de bemande Mercury en Gemini programma’s werd het DSN ingeschakeld om het Apollo project te ondersteunen. Het Spaanse DSN station kreeg een Apollo wing-station met 26,0 m antenne nabij Fresnedillas, zo’n 8 km Noord-Oost van Robledo de Chavela. Het Apollo project vereiste immers S-band communicatie met, enerzijds de Commando capsule in een baan rond de Maan, en anderzijds de Lunar Module op het Maanoppervlak.

Bovendien kreeg elk station van het wereldwijde DSN een upgrade in de vorm van een Univac 1218 computer, waardoor het netwerk tot de jaren 1980 operationeel kon blijven. Aangezien DSN-Australië tijdens de Apollo 11 landing een cruciale rol zou spelen, verkreeg het Tidbinbilla - Canberra station de steun van de 64,0 m Parkes Observatory radio antenna in New South Wales. Deze operatie werd mooi weergegeven in de film “The Dish” van Michael Hirsh (2000).

De interplanetaire Pioneer 10 & 11 missies naar Jupiter en Saturnus vormden een grotere uitdaging en elk DSN station werd uitgerust met een 64,0 m radio antenne.

Na de Apollo-Skylab missies werden de drie DSN stations op hun locaties geconsolideerd en in 1981 beschikte elk station over meerdere antennes, hernoemd Deep Space Communications Complex (DSCC).

Teneinde de interplanetaire Voyager I & II missies naar de buitenplaneten te ondersteunen, werden de 64,0 m antennes vergroot tot 70,0 m antennes met een sterkere 400 kiloWatt zender. Bij de data communicaties voor de flyby van de planeten Uranus (1986) en Neptunus (1989) kreeg DSN steun van de Very Large Array (VLA), bestaande uit zevenentwintig 25,0 m antennes in de San Augustin vlakte  nabij Socorro, New Mexico – VSA. Bovendien werden de bekende 64 m "dish" radiotelescoop in Parkes, Australië en de 64 m Usuda antenne, Japan ingezet ter ondersteuning van DSN teneinde een maximum aan Voyager II signalen vanaf Neptunus en Triton op te pikken.

64m dish Parkes Australia DSN 49
De auteur op de wereldbekende 64m Dish radiotelescoop, in Parkes - Australië, die instond voor de Apollo 11 TV-beelden en NASA DSN ondersteunt als DSS 49.

  

Begin de jaren 1990 beschikte elk DSN complex over minimum 4 Deep Space Station (DSS) antennes; een 70,0 m diameter antenne, een 26,0 m antenne en een paar 34,0 m Beam Wave Guide (BWG) antennes. Voor MDSCC - Spanje kregen deze de nummers DSS 54, 55, 63 en 65.

NASA gaat er prat op dat de 70,0 m radio antenne ruimtetuigen kan volgen tot op een afstand van 15 miljard kilometer, of ongeveer 100 Astronomische Eenheden ( 1 AE is de gemiddelde afstand van de Zon tot de Aarde = 150 miljoen kilometer). De 34,0 m antennes met hun 20 kiloWatt zender zijn de modernste radio antennes voor het volgen van interplanetaire ruimtetuigen. De kleinere 26,0 m antenne wordt gebruikt voor communicatie met ruimtetuigen in een baan rond de Aarde tot op 1000 kilometer hoogte.

Dankzij de alt-azimuth montering kunnen deze grote antennes zeer laag boven de horizon worden gericht zodat ze onmiddellijk contact kunnen leggen zodra de ruimtetuigen “zichtbaar” worden. Communicatie met ruimtetuigen gebeurt enerzijds door het verzenden (uplink) van gecodeerde instructies (radio navigatie en controle van operaties voor het ruimtetuig) en anderzijds door het ontvangen (downlink) van ruimtetuig telemetrie gegevens en wetenschappelijke data.

Vanaf de radio antennes lopen alle signalen naar het centraal gelegen Signal Processing Center (SPC), van waaruit de gegevens ongewijzigd over microwave en glasvezel verbindingen naar het Deep Space Operations Center (DSOC) van JPL in Pasadena – Californië worden verstuurd. Hier worden de gegevens verwerkt tot bruikbare data voor ruimtetuig controleurs en project wetenschappers.

In geval van nood kan het DSN worden ingezet voor steun aan het Tracking & Data Relay Satellite System (TDRSS) dat ondermeer wordt gebruikt voor communicatie met bemande ruimtevaart (ISS) of de Hubble ruimte telescoop.

Sinds 2003 krijgt het DSN enorme hoeveelheden data te verwerken, enerzijds omdat oudere ruimtetuigen (Voyager) belangrijke gegevens blijven sturen en anderzijds door de vele nieuwe missies, voornamelijk naar de planeet Mars. Bovendien worden de DSN antennes tevens ingeschakeld voor radio astronomie doeleinden, zowel één antenna als wereldwijde interferometrie, en voor het SETI-project (Search for Extra Terrestrial Intelligence). Tussentijds dienen de antennes nog onderhoud te krijgen, waarbij voor de 70,0 m antenne drie maanden worden voorbehouden.

In november 2003 kreeg DSN – Madrid een extra 34,0 m BWG antenne en werd het complex voorzien van nieuwe netwerk apparatuur.

Ondanks de upgrades blijft DSN – Canberra het enige complex in het Zuidelijke halfrond en NASA bouwt momenteel twee extra 34m antennes om aan de vraag van diverse ruimtevaart agenschappen te voldoen. Bovendien bekijkt men de mogelijkheden qua internationale samenwerking met Zuid-Amerikaanse landen om het DSN verder uit te breiden.

DSN Tidbinbilla Canberra Autralia Corneille
De auteur aan de ingang van CDSCC te Tidbinbilla in New South Wales, op 50 kilometer van de Australische hoofdstad Canberra.

Op 24 december 2013 vierde NASA de 50ste verjaardag sinds de creatie van het DSN netwerk. In elk geval blijft het DSN het grootste en meest gevoelige wetenschappelijke telecommunicatie systeem ter wereld, waarvan quasi alle bemande en onbemande ruimtevaart missies alsook radio astronomen prat op kunnen gaan!

 

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


40 jaar geleden: Pioneer 10 nabij Jupiter

16. November 2013, 09:22

Precies 40 jaar geleden keken astronomen en planetaire wetenschappers uit naar de eerste close-up beelden van de planeet Jupiter...

Op 3 maart 1972 lanceerde NASA de onbemande Pioneer 10 ruimtesonde, één van twee identieke ruimtetuigen voor de exploratie van de buitenplaneten Jupiter en Saturnus. Pioneer 10 werd gebouwd door TRW (Thompson-Ramo-Wooldridge) en de lancering vereiste een Atlas-Centaur die voor de eerste keer in drietraps-configuratie werd gelanceerd. Vier thermo-elektrische radio-isotopen generatoren (Plutonium-238) konden de 260 kilogram zware Pioneer 10 voor 30 jaren van stroom voorzien. Het ruimtetuig vloog in een recordtijd van 11 uren voorbij de Maan en dook op 15 juli 1972 in de asteroïdengordel tussen de banen van de planeten Mars en Jupiter. Dankzij spin-stabilisatie werd de 2,7m radio-antenne van Pioneer 10 permanent naar de Aarde gericht en in februari 1973 kwam het ruimtetuig ongehavend uit de planetoïdengordel.

Pioneer 10 Jupiter flyby 03 december 1973
Een impressie van de onbemande Pioneer 10 nabij de planeet Jupiter door de Nederlandse Space Artist Ed Hengeveld.

Op weg naar de buitenplaneten deed Pioneer 10 metingen van het interplanetaire medium en op 6 november 1973 werden de eerste opnames van de reuzegasplaneet gemaakt. Medio november 1973 passeerde de sonde Jupiters magnetopauze en werd het magnetisch veld gemeten. Op 3 december 1973 kwam Pioneer 10 het dichtst bij de wolkentoppen van Jupiter en, ondanks de sterke radiatie, werden vanaf een afstand van 130.000 km een 500-tal opnames gemaakt van de kleurrijke gasreus. Ter hoogte van Jupiter bedroeg de snelheid van Pioneer 10 132.000 km/u en radio-signalen deden er 46 minuten over om de Aarde te bereiken. Nooit eerder werd de planeet Jupiter zo gedetailleerd in beeld gebracht!

Pioneer GRB Jupiter 1973
De polarimeter aan boord Pioneer 10 scande het wolkendek nabij de Grote Rode Vlek.

Dankzij de wetenschappelijke metingen door de 11 instrumenten en de beelden van de Galileïsche manen Ganymedes (de grootste maan in het zonnestelsel) en Europa kwamen astronomen en planetaire wetenschappers meer te weten over de planeet dan in de voorbije vier eeuwen van telescoopwaarnemingen op Aarde. Jupiters magnetisch veld reikt tot aan de baan van Saturnus en is 14 keer sterker dan dat van de Aarde. Ook werd er belangrijke informatie vergaard inzake trajectoptimalisatie voor toekomstige ruimtetuigen zoals Voyager I & II, Galileo, Cassini-Huygens en New Horizons.

Pioneer 10 Jupiter 1973
In november 1973 kreeg Pioneer 10 Jupiter in het vizier.

Op 13 juni 1983 passeerde Pioneer 10 de baan van Neptunus en werd het ruimtetuig het eerste door de mensheid geproduceerde object om het zonnestelsel te verlaten. In januari 2003 verkreeg NASA voor de laatste keer contact met het ruimtetuig op een afstand van 80 AE - Astronomische Eenheden (1AE = de gemiddelde afstand Aarde-Zon = 150 miljoen Km).

Anno 2014 reist de ruimtesonde met een snelheid van 2,5 AE per jaar richting de ster Aldebaran in het sterrenbeeld Taurus (Stier). Het ruimtetuig werd voorzien van een picturale boodschap opgesteld door wijlen Carl Sagan, met de afbeeldingen van een naakte man en vrouw alsook de positie van de Aarde in de Melkweg ten opzichte van 14 pulsars. Op deze manier werd Pioneer 10 een ware ambassadeur naar de sterren.

Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Breathtaking Window to the Universe

12. Oktober 2013, 15:59

Medio september 2013 kwam de tweede, verbeterde editie uit van deze softcover die een overzicht geeft van de geschiedenis van Europa's grootste sterrenwacht: Observatorio del Roque de los Muchachos - ORM op de 2396m hoge Caldera de Taburiente van het Canarische eiland La Palma. Ik had het genoegen om mee te werken aan deze tweede, uitgebreidere editie.

A Breathtaking Window on the Universe - 2nd edition
A guide to the observatory at the Roque de Los Muchachos

Sheila Crosby
Softcover 164 glossy pagina's - Dragon Tree Publishing
ISBN 978-84616-4192-5

ORM Sheila Crosby


Het boek is ingedeeld in 12 hoofdstukken, waarbij de werking van telescopen en het belang van sterrenkundig onderzoek uitgebreid uit de doeken worden gedaan. De geschiedenis van La Palma komt aan bod en de redenen waarom het ORM op het meest noordwestelijk gelegen eiland van de Canarische eilanden in de Atlantische Oceaan werd gevestigd. La Palma onderscheidt zich niet enkel van de andere Canarische eilanden door het ontbreken van massa-toerisme, maar tevens door de "Sky Law" uit 1988, waardoor de bewoners werden gesensibiliseerd om lichtvervuiling te voorkomen en waardoor alle luchtverkeer boven het ORM observatorium werd verboden.

Het merendeel van het boek is gewijd aan de ORM telescopen met gedetailleerde informatie voor elk van de 15 observatoria (17 m MAGIC, 10,4 m Gran Telescopio Canarias, 4,2 m William Herschel Telescope, 3,6 m Telescopio Nazionale Galileo, 2,6 m Nordic Optical Telescope, 2,5 m Isaac Newton Telescope, 2,0 m Liverpool Telescope, 1,2 m Mercator telescoop, 1,0 m SuperWASP Qatar telescope, 1,0 m Jacobus Kapteyn Telescope, 0,97 Swedish Solar Telescope, 0,6 m KVA, 0,45 m Dutch Open Telescope, 0,2 m Automatic Transit Circle en de CILBO meteoren sky camera).

Alle wetenschappelijke data van de telescopen op ORM wordt in database nodes geplaatst van het Centro de Astrofisica de La Palma (CALP) en het Instituto de Astrofisica de Canarias - IAC hoofdkwartier op het eiland Tenerife. In het nieuwe millennium leidde het op deze manier beschikbaar maken van astronomische data tot een nieuwe generatie van e-Science sterrenkundigen die de databanken exploiteren op nieuwe ontdekkingen.

Het laatste hoofdstuk is gewijd aan het management van een grote sterrenwacht en de integratie in een Common Northern Observatory (Europese Noordelijke Sterrenwacht), die kaderde in de OPTICON en ASTRONET roadmap om het gebruik van Europese telescopen te optimaliseren en de wetenschappelijke activiteiten te coördineren.

Het boek sluit af met appendices over astro-toerisme op La Palma, het verschil tussen astrologie en astronomie en bevat een uitgebreide woordenlijst.

De auteur, Sheila Crosby, werkte als technicus op de sterrenwacht en huwde met Carlos Gonzalez die als ingenieur verbonden is aan de 3,58m Telescopio Nazionale Galileo, die werd uitgerust met de HARPS spectrograaf voor het Noordelijke halfrond. Sheila geeft zelf rondleidingen op het ORM.
Samengevat, een schitterend boekje met up-to-date informatie over alle telescopen van de op één na beste waarnemingsplek in het Noordelijke halfrond.

 

Philip Corneille WHT ORM La Palma

De auteur nabij de 4.20 m William Herschel Telescope van de Isaac Newton Telescope Group van de ORM sterrenwacht op het eiland La Palma.
(Foto: Philip Corneille - FRAS)

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Observatoria wereldwijd - nieuws september 2013

14. September 2013, 12:02

Vorige week ontving ESO, de Europese Zuidelijke sterrenwacht, het instrument MUSE - Multi-Unit Spectroscopic Explorer uit de ateliers van Winlight Optical System in Pertuis (Frankrijk). MUSE is een tweede generatie instrument voor de Very Large Telescope (VLT) in Chili en bestaat uit 24 spectrografen. Het Europese project werd verwezenlijkt onder leiding van het Franse Centre de Recherche Astrophysique (Lyon) in samenwerking met IRAP (Toulouse - Frankrijk), NOVA (Leiden - Nederland), IAP (Potsdam - Duitsland), IAC (Göttingen - Duitsland), ETH (Zurich - Zwitserland) en de technische labs van ESO in Duitsland.

ESO Opendeurdag op zaterdag 19 oktober 2013

 MUSE ESO

Nieuwe projecten in de fascinerende wereld van de hoge energie sterrenkunde:

In Mexico werd HAWC - HighAltitude Water Cherenkov gamma-ray telescope actief op 4100 m hoogte tussen de vulkanen Pico e Orizaba en Sierra Negra. Deze opmerkelijke telescoop is opgebouwd uit een honderdtal waterreservoirs met detectoren op de bodem om cherenkov-licht te detecteren wanneer een deeltje kosmische straling de tank doorkruist...

http://www.hawc-observatory.org/docs...english-v4.pdf

Tevens werd het prototype van de 12 m MST - Medium Sized Telescope voorgesteld die worden gebruikt voor de CTA - Cherenkov Telescope Array. Medio 2015 wordt zowel in het Noordelijke (25 à 30 telescopen) als in het Zuidelijke halfrond (75 à 100 telescopen) een CTA actief...
http://www.cta-observatory.org/

12m MST voor CTA

 

Na diverse bezoeken aan sterrenwachten in Oost-Europa ben ik voornamelijk bezig met een nieuwe astro set-up om klaar te zijn voor de passages van de kometen 2P/Encke en C/2012 S1 ISON die medio november hun perihelium (dichtste punt nabij de Zon) zullen bereiken. Komeet C/2012 S1 ISON werd eerder beschreven als de komeet van de eeuw, maar recente magnitude bepalingen hebben z'n status afgezwakt tot komeet van 2013. Laten we afwachten en uitkijken of deze komeet vooralsnog zal beantwoorden aan de initiële verwachtingen...

 Philip Corneille FRAS astro-photography setup

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


125 jaar Robert Jonckheere

17. Juni 2013, 14:39

De hedendaagse sterrenkunde maakt gebruik van vijf wetenschappelijke technieken: fotometrie (1), polarimetrie (2), magnetometrie (3), spectroscopie (4) en astrometrie (5). Deze laatste is het oudste deelgebied van de sterrenkunde en gaat over het meten van de posities, afstanden en bewegingen van hemellichamen. Zo vormt de astrometrie de grondslag en het referentiekader voor astronomische waarnemingen.

Al in 134 voor Christus gaf de Griekse astronoom Hipparchus een sterrencatalogus uit met schattingen van de afstand tot de Maan en tot de Zon. Maar de moderne astrometrie begon met waarnemingen van de Britse astronomen James Bradley (10 maart 1693 - 13 juli 1762) en William Herschel (15 november 1738 - 25 augustus 1822) die in 1838 aanleiding gaven tot de publicatie van het boek "Fundamenta Astronomiae" door Friedrich Bessel (22 juli 1784 - 17 maart 1846). Samen met de parallaxcatalogus van Friedrich Wilhelm Struve (15 april 1793 - 23 nov 1864) waren dit de eerste moderne sterrencatalogi.

Elke sterrencatalogus bevatte referenties naar visuele dubbelsterren, meervoudige sterren die om een gemeenschappelijk middelpunt bewegen (fysische dubbelsterren) of samen lijken te staan (optische dubbelsterren). De bekendste optische dubbelster is het paar Mizar en Alcor in het sterrenbeeld Grote Beer, waarbij Mizar op zichzelf een dubbelster is. Het hoge percentage dubbelsterren leidde, medio de 19de eeuw, tot een afzonderlijke tak binnen de sterrenkunde.

In de tweede helft van de 19de eeuw kreeg het waarnemen van dubbelsterren een boost dankzij de steeds grotere refractors. In 1873 was de 66 cm lenzenkijker van het US Naval Observatory (Washington D.C. - VSA) de grootste telescoop ter wereld. Echter snel opgevolgd in 1887 door de 91 cm Lick refractor (San Francisco - VSA) en in 1897 door de 102 cm Yerkes refractor (Williams Bay - VSA).
 

LILLE observatory
De auteur nabij de koepel die de 32 cm refractor van de Rijselse sterrenwacht herbergt (foto: Philip Corneille)

De Franse astronoom Robert Jonckheere (25 juli 1888 - 27 juni 1974) spendeerde zes decennia aan het nauwkeurig waarnemen van dubbelsterren, wat resulteerde in zijn catalogus van zwakke dubbelsterren uit 1962. Hij spiegelde zich aan de Amerikaan Sherburne Wesley Burnham (12 december 1838 - 11 maart 1921) die uitsluitend dubbelsterren observeerde en de Burnham Double Star Catalogue (13665 dubbelsterren) uitgaf in 1906.

Als zoon van een rijke industrieel groeide de jonge Robert Jonckheere op in Roubaix (Noord-Frankrijk) en kreeg hij diverse telescopen om zijn hobby van amateur-astronoom te beoefenen. Na intens gebruik van zijn 7,6 cm en 10,8 cm lenzenkijkers, mocht hij een heuse sterrenwacht bouwen op het dak van zijn ouderlijk huis. De 'Stella'-sterrenwacht werd operationeel op Kerstmis 1905 en was uitgerust met een 12,7 cm refractor op equatoriale montering onder een 4 m koepel. Datzelfde jaar ontstond zijn interesse in dubbelsterren en werd de 17-jarige Jonckheere Fellow van de Royal Astronomical Society.

In 1906 bezocht Jonckheere het optiekatelier van Raymond Mailhat in Parijs en kocht hij een 22 cm refractor. In 1907 liep hij stage aan de Parijse sterrenwacht waarbij hij contacten legde met professionele astronomen waaronder Burnham en Guillaume Bigourdan (1851-1932). Op 14 november 1907 observeerde hij de Mercurius-overgang, waarna hij bij het atelier Mailhat een bestelling plaatste voor een 35 cm lens (32,7 cm effectief).

In december 1907 kreeg Robert Jonckheere van zijn vader, de ronde som van 30000 Franse francs (equivalent van 100000 euro) om voor zijn 21ste verjaardag een echte sterrenwacht te realiseren. In januari 1908 begonnen de werken voor Roberts sterrenwacht ten noordoosten van de trambaan Rijsel-Roubaix in de gemeente Hem.

In mei 1909 kreeg de Jonckheere refractor met micrometer op parallactische montering first light waarbij de dubbelster STF1865 AB (Struve catalog) werd waargenomen en in december 1909 werd het "Observatoire de Hem" officieel ingehuldigd. In zeven maanden tijd had Robert Jonckheere al de posities van 370 gekende dubbelsterren nagemeten en ontdekte hij 35 nieuwe dubbelsterren! Hij begon ook met de publicatie van het  "Journal Astronomique" en het "Journal Météorologique" van de Hem-sterrenwacht.


Rijsel - Lille observatory
De benedenverdieping van de sterrenwacht te Rijsel bevat een klein museum met historische optiek & apparatuur (foto: Philip Corneille)


Jonckheeres bekendste waarnemingen uit deze periode zijn de komeet 1P/Halley in mei 1910 alsook de zonsverduistering van 17 april 1912. In 1912 werd de sterrenwacht hernoemd tot "Observatoire de l'Université de Lille" waardoor hij een jaarlijkse staatssubsidie verkreeg.

Bij het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog vluchtte Jonckheere met zijn gezin naar Londen, waar hij waarnemingen voortzette aan het observatorium van Greenwich. Wanneer het gezin in 1918 naar Hem terugkeerde, werden ze geconfronteerd met een zwaar beschadigde sterrenwacht. De restauratie nam drie jaren in beslag.

Medio 1921 werden de waarnemingen hervat en in 1922 nam Jonckheere deel aan de bijeenkomst van de Internationale Astronomische Unie in Rome - Italië. Echter, door een reeks tegenslagen, echtscheiding en het overlijden van zijn vader, moest Robert, in 1929, de sterrenwacht verkopen aan de Universiteit van Rijsel. De refractor en de 8 m koepel verhuisden naar een bijgebouwtje van de Universiteit, nabij Villeneuve d'Ascq, waar de nieuwe sterrenwacht op 8 december 1934 werd ingehuldigd.

In 1942 werd Robert Jonckheere benoemd tot professioneel astronoom aan de sterrenwacht van Marseille, waar hij gebruik maakte van de 0,80 m Foucault-reflector. Voor de rest van zijn leven bleef hij een gepassioneerd waarnemer van dubbelsterren, onder meer met de 1,20 m reflector van het Observatoire de Haute Provence, en in 1962 verscheen zijn catalogus met 3350 dubbelsterren. In 1969 nam hij als gepensioneerd, maar vooral gepassioneerd astronoom deel aan het colloquiem voor dubbelsterren in Nice. Robert Jonckheere overleed op 27 juni 1974.


32 cm Jonckheere refractor
De auteur aan de 32 cm Jonckheere f/ 18.0 refractor op equatoriale montering (foto: Philip Corneille).

De 32,5 cm Jonckheere-refractor wordt voornamelijk gebruikt voor het opvolgen van ruimteafval, kometen en asteroïden, Maan en planeet observaties. Anno 2014 viert de sterrenwacht haar 80ste verjaardag en de vriendenkring plant verscheidene evenementen ter herdenking van Robert Jonckheere, aan wie de sterrenwacht haar plaats in de geschiedenis te danken heeft.

De auteur dankt Dr Alain Vienne, directeur van de sterrenwacht van de universiteit te Rijsel voor de rondleiding en achtergrondinformatie.


Meer info:   http://lal.univ-lille1.fr/ 

http://ajaol.univ-lille1.fr/presentation.php

 



Geschreven in Sterrenwachten | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


1 2 3  Volgende»