АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2024, том 79, № 2, страницы 361–370
МОБИЛЬНЫЙ ДАТЧИК ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ДРОЖАНИЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АСТРОКЛИМАТА
© 2024
С. А. Потанин1,2,3*, Е. А. Копылов4,3, А. Д. Саввин2
1Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
2Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия
3Институт астрономии Российской академии наук, Москва, 119017 Россия
4Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН, Томск, 634055 Россия
*E-mail: potanin@sai.msu.ru
2Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия
3Институт астрономии Российской академии наук, Москва, 119017 Россия
4Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН, Томск, 634055 Россия
*E-mail: potanin@sai.msu.ru
УДК 520.16:53.087
Поступила в редакцию 13 декабря 2023 года; после доработки 13 декабря 2023 года; принята к публикации 15 декабря 2023 года
Разработан и изготовлен датчик дифференциальных дрожаний астрономических изображений (DIMM) для исследования параметров оптической турбулентности. Датчик сделан в облегченном экспедиционном варианте и не предполагает использование телескопа, как это всегда делалось ранее. Две апертуры созданы с помощью линз диаметром 70 мм и фокусом 900 мм. Межосевое расстояние апертур составляет 300 мм. Изображения с каждой из апертур строятся в плоскости одной КМОП-камеры, работающей со скоростью до 314 кадров в секунду с низким шумом чтения, около . В составе устройства имеется гидирующий телескоп с полем зрения для наведения на звезду. Датчик показал успешную работу в нескольких экспедициях по исследованию астроклимата. Верификация данных датчика была произведена путем сопоставления с измерениями качества атмосферных изображений на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории.
Ключевые слова:
астроклимат: атмосферные изображения
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда № 23-72-00041.
Список литературы
1. L. A. Bolbasova and E. A. Kopylov, Atmosphere 14 (8), id. 1264 (2023). DOI:10.3390/atmos14081264
2. L. A. Bolbasova, A. Y. Shikhovtsev, and S. A. Ermakov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 520 (3), 4336 (2023). DOI:10.1093/mnras/stad300
3. N. N. Botygina, P. G. Kovadlo, E. A. Kopylov, et al., Atmospheric and Oceanic Optics 26 (11), 942 (2013).
4. G. Chiozzi, H. Sommer, M. Sarazin, et al., SPIE Conf. Proc. 9913, id. 991314 (2016). DOI:10.1117/12.2232302
5. V. A. Gladkih and A. E. Makienko, Pribory 109 (7), 21 (2009).
6. F. Gracia Témich, J. L. Rasilla, and J. M. Delgado Hernández, SPIE Conf. Proc. 10706, id. 107064V (2018). DOI:10.1117/12.2314595
7. C. Iserlohe, W. D. Vacca, C. Fischer, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 134 (1038), id. 085001 (2022). DOI:10.1088/1538-3873/ac82c5
8. V. Khaikin, M. Lebedev, V. Shmagin, et al., in Proc. on 7th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, Russia, 2020, (JRE RAS, Moscow, Russia), pp. 47–51 (2020). DOI:10.1109/RMC50626.2020.9312233
9. V. B. Khaikin, A. Y. Shikhovtsev, A. P. Mironov et al., in Proc. Conf. on Multifaceted Universe: Theory and Observations-2022, Nizhny Arkhyz, Spec. Astrophys. Obs. RAS, Russia, 2022, id. 72 (online at https://pos.sissa.it/425/072/). DOI:10.22323/1.425.0072
10. V. Kornilov and B. Safonov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 488 (1), 1273 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz1783
11. V. Kornilov, B. Safonov, M. Kornilov, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 126 (939), 482 (2014). DOI:10.1086/676648
12. V. Kornilov, A. Tokovinin, N. Shatsky, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 382 (343), 1268 (2007). DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12467.x
13. P. G. Kovadlo, A. Y. Shikhovtsev, E. A. Kopylov, et al., Russian Physics Journal 63 (11), 1952 (2021). DOI:10.1007/s11182-021-02256-y
14. L.-Y. Liu, Y.-Q. Yao, Y.-P. Wang, et al., Research in Astronomy and Astrophysics 10 (10), 1061 (2010). DOI:10.1088/1674-4527/10/10/009
15. V. Lukin, Photonics Russia 5, 16 (2010).
16. V. P. Lukin, N. N. Botugina, V. A. Gladkih, et al., SPIE Conf. Proc. 9292, id. 929221 (2014). DOI:10.1117/12.2075696
17. H. Ogane, M. Akiyama, S. Oya, and Y. Ono, SPIE Conf. Proc. 11448, id. 114487P (2020). DOI:10.1117/12.2562320
18. H. Pedersen, F. Rigaut, and M. Sarazin, The Messenger 53, 8 (1988).
19. T. Polakis, in Proc. on 41st Annual Conf. Soc. for Astron. Sciences (SAS-2022), Ontario, Canada, 2022, Ed. by J. C. Martin, R. K. Buchheim, R. M. Gill, W. Green, and J. Menke (Society for Astronomical Sciences, Inc. CA, 2022), pp. 93–98 (2022).
20. S. A. Potanin, I. A. Gorbunov, A. V. Dodin, et al., Astronomy Reports 61 (8), 715 (2017). DOI:10.1134/S106377291707006X
21. S. A. Potanin, M. V. Kornilov, A. D. Savvin, et al., Astrophysical Bulletin 77, 214 (2022). DOI:10.1134/S1990341322020067
22. B. S. Safonov, P. A. Lysenko, and A. V. Dodin, Astronomy Letters 43 (5), 344 (2017). DOI:10.1134/S1063773717050036
23. M. Sarazin and F. Roddier, Astron. and Astrophys. 227 (1), 294 (1990).
24. N. Shatsky, A. Belinski, A. Dodin, et al., in Proc. All-Russian Conf. on Ground-Based Astronomy in Russia. 21st Century, Nizhny Arkhyz, Russia, 2020, Ed. by I. I. Romanyuk, I. A. Yakunin, A. F. Valeev, and D. O. Kudryavtsev (Spec. Astrophys. Obs. RAS, Nizhnij Arkhyz, 2020), pp. 127–132. DOI:10.26119/978-5-6045062-0-2_2020_127
25. A. Y. Shikhovtsev, P. G. Kovadlo, A. V. Kiselev, et al., Atmosphere 12, 159 (2021). DOI:10.3390/atmos12020159
26. I. A. Strakhov, B. S. Safonov, and D. V. Cheryasov, Astrophysical Bulletin 78 (2), 234 (2023). DOI:10.1134/S1990341323020104
27. A. Tokovinin, Publ. Astron. Soc. Pacific 114 (800), 1156 (2002). DOI:10.1086/342683
28. A. Tokovinin, Atmosphere 14 (11), id. 1694 (2023). DOI:10.3390/atmos14111694
29. A. Tokovinin and V. Kornilov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 381 (3), 1179 (2007). DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12307.x
2. L. A. Bolbasova, A. Y. Shikhovtsev, and S. A. Ermakov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 520 (3), 4336 (2023). DOI:10.1093/mnras/stad300
3. N. N. Botygina, P. G. Kovadlo, E. A. Kopylov, et al., Atmospheric and Oceanic Optics 26 (11), 942 (2013).
4. G. Chiozzi, H. Sommer, M. Sarazin, et al., SPIE Conf. Proc. 9913, id. 991314 (2016). DOI:10.1117/12.2232302
5. V. A. Gladkih and A. E. Makienko, Pribory 109 (7), 21 (2009).
6. F. Gracia Témich, J. L. Rasilla, and J. M. Delgado Hernández, SPIE Conf. Proc. 10706, id. 107064V (2018). DOI:10.1117/12.2314595
7. C. Iserlohe, W. D. Vacca, C. Fischer, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 134 (1038), id. 085001 (2022). DOI:10.1088/1538-3873/ac82c5
8. V. Khaikin, M. Lebedev, V. Shmagin, et al., in Proc. on 7th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, Russia, 2020, (JRE RAS, Moscow, Russia), pp. 47–51 (2020). DOI:10.1109/RMC50626.2020.9312233
9. V. B. Khaikin, A. Y. Shikhovtsev, A. P. Mironov et al., in Proc. Conf. on Multifaceted Universe: Theory and Observations-2022, Nizhny Arkhyz, Spec. Astrophys. Obs. RAS, Russia, 2022, id. 72 (online at https://pos.sissa.it/425/072/). DOI:10.22323/1.425.0072
10. V. Kornilov and B. Safonov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 488 (1), 1273 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz1783
11. V. Kornilov, B. Safonov, M. Kornilov, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 126 (939), 482 (2014). DOI:10.1086/676648
12. V. Kornilov, A. Tokovinin, N. Shatsky, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 382 (343), 1268 (2007). DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12467.x
13. P. G. Kovadlo, A. Y. Shikhovtsev, E. A. Kopylov, et al., Russian Physics Journal 63 (11), 1952 (2021). DOI:10.1007/s11182-021-02256-y
14. L.-Y. Liu, Y.-Q. Yao, Y.-P. Wang, et al., Research in Astronomy and Astrophysics 10 (10), 1061 (2010). DOI:10.1088/1674-4527/10/10/009
15. V. Lukin, Photonics Russia 5, 16 (2010).
16. V. P. Lukin, N. N. Botugina, V. A. Gladkih, et al., SPIE Conf. Proc. 9292, id. 929221 (2014). DOI:10.1117/12.2075696
17. H. Ogane, M. Akiyama, S. Oya, and Y. Ono, SPIE Conf. Proc. 11448, id. 114487P (2020). DOI:10.1117/12.2562320
18. H. Pedersen, F. Rigaut, and M. Sarazin, The Messenger 53, 8 (1988).
19. T. Polakis, in Proc. on 41st Annual Conf. Soc. for Astron. Sciences (SAS-2022), Ontario, Canada, 2022, Ed. by J. C. Martin, R. K. Buchheim, R. M. Gill, W. Green, and J. Menke (Society for Astronomical Sciences, Inc. CA, 2022), pp. 93–98 (2022).
20. S. A. Potanin, I. A. Gorbunov, A. V. Dodin, et al., Astronomy Reports 61 (8), 715 (2017). DOI:10.1134/S106377291707006X
21. S. A. Potanin, M. V. Kornilov, A. D. Savvin, et al., Astrophysical Bulletin 77, 214 (2022). DOI:10.1134/S1990341322020067
22. B. S. Safonov, P. A. Lysenko, and A. V. Dodin, Astronomy Letters 43 (5), 344 (2017). DOI:10.1134/S1063773717050036
23. M. Sarazin and F. Roddier, Astron. and Astrophys. 227 (1), 294 (1990).
24. N. Shatsky, A. Belinski, A. Dodin, et al., in Proc. All-Russian Conf. on Ground-Based Astronomy in Russia. 21st Century, Nizhny Arkhyz, Russia, 2020, Ed. by I. I. Romanyuk, I. A. Yakunin, A. F. Valeev, and D. O. Kudryavtsev (Spec. Astrophys. Obs. RAS, Nizhnij Arkhyz, 2020), pp. 127–132. DOI:10.26119/978-5-6045062-0-2_2020_127
25. A. Y. Shikhovtsev, P. G. Kovadlo, A. V. Kiselev, et al., Atmosphere 12, 159 (2021). DOI:10.3390/atmos12020159
26. I. A. Strakhov, B. S. Safonov, and D. V. Cheryasov, Astrophysical Bulletin 78 (2), 234 (2023). DOI:10.1134/S1990341323020104
27. A. Tokovinin, Publ. Astron. Soc. Pacific 114 (800), 1156 (2002). DOI:10.1086/342683
28. A. Tokovinin, Atmosphere 14 (11), id. 1694 (2023). DOI:10.3390/atmos14111694
29. A. Tokovinin and V. Kornilov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 381 (3), 1179 (2007). DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12307.x
Mobile Differential Image Motion Monitor for Astroclimate Research
© 2024
S. A. Potanin1,2,3*, E. A. Kopylov4,3, and A. D. Savvin2
1Lomonosov Moscow State University, Moscow, 119991 Russia
2Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University, Moscow, 119234 Russia
3Institute of Astronomy of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 119017 Russia
4Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS, Tomsk, 634055 Russia
*E-mail: potanin@sai.msu.ru
2Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University, Moscow, 119234 Russia
3Institute of Astronomy of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 119017 Russia
4Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS, Tomsk, 634055 Russia
*E-mail: potanin@sai.msu.ru
A differential image motion monitor (DIMM) has been developed and manufactured to study atmospheric seeing. The monitor is made in a lightweight field version and can operate without a telescope, as has always been the case before. Two apertures are made using 70-mm lenses with a focal distance of 900 mm. The distance between the aperture axes is 300 mm. The images from the apertures are combined in the plane of a single CMOS camera operating at up to 314 frames per second speed with low reading noise of about . The device also includes a field of view viewer for pointing at a star. The monitor proved to work successfully during several astroclimate study expeditions. The monitor data were verified by comparing them with the results of atmospheric seeing measurements at the 2.5 meter telescope of the Caucasian Mountain Observatory.
Keywords:
astroclimate: atmospheric images
К содержанию номера