Reporte Técnico No. 106, IA-UNAM (1992)
Reporte Técnico MU 94-05, IA-UNAM (1994)
MANUAL DE USUARIO (julio 1998).
Salvador Zazueta y Joaquín Bohigas
Observatorio Astronómico Nacional
Instituto de Astronomía, UNAM
Se describe la operación del guiador para el telescopio
de 150 cm del OAN. El control de los movimientos del instrumento
(ejes de AR, DEC y foco, y desplazamiento del espejo) y las funciones
de la cámara (exposición, autoguiado, etc.) lo realizan
directamente un par de computadoras situadas en el piso de telescopio:
PC guiador y
PC usuario es la computadora con la que el usuario maneja
el guiador. El programa necesario para ello
es GUIADOR.EXE, que corre en el
ambiente DOS. Está en el directorio C:\USUARIO.
El programa GUIADOR.EXE maneja los movimientos
y la cámara del guiador a través de las ventanas
"Guiador 1.5 M", "Paleta guiador", "Cámara" (hay que abrirla) y
"Campo del guiador". En la ventana "Guiador 1.5 M" hay una barra de
menús ("Termina", "Movguiador", "Catálogos" y
"Cámara") que abren ventanas auxiliares para realizar otras
funciones.
Este programa corre sin que esté
encendida ninguna otra unidad (el guiador no se mueve).
De esta manera el usuario puede familiarizarse con el mismo,
o producir mapas de localizacióncir mapas de localización de estrellas de guiado para la
temporada.
PC guiador controla directamente
los movimientos del guiador en sus 4 ejes:
AR, DEC y foco, y desplazamiento del espejo para interceptar o
dejar pasar el haz de luz que va al instrumento de observación.
Está en la platina del telescopio.
PC cámara controla la operación
de la cámara del guiador, recibe sus
imágenes, las retransmite en formato de video a un monitor
situado en el cuarto de observación y envía señales
a la paleta de autoguiado para corregir
la posición del telescopio. Está en la platina del telescopio.
Guiador es el instrumento propiamente dicho. Sus dimensiones están
dadas en la Tabla 1. Incluye las
siguientes componentes básicas:
El sistema de detección del guiador incluye una cámara CCD sin
obturador y un intensificador de segunda generación
(Tabla 2 y
Tabla 3).
El control del CCD lo realiza PC cámara
(que recibe sus instrucciones de PC usuario).
El encendido y control del intensificador se hace
manualmente con una unidad situada en el cuarto de observación.
Tiene un conector ad-hoc.
Este dispositivo corrige la posición del telescopio
de igual manera que una paleta, es decir, "oprimien una paleta, es decir, "oprimiendo" sus botones
durante un intervalo de tiempo calculado por
PC cámara, con la que la paleta se comunica.
En la Figura 1 se presenta la
disposición general y conexiones entre los elementos principales
del sistema. Los dispositivos
se conectan como sigue (O indica que está en el cuarto de
observación, T en el piso de telescopio:
1) Corriente PC guiador (T), PC cámara (T) y
paleta de autoguiado (T) a tira de conectores (T).
2) PC guiador (T) a guiador (T). Señales de control.
3) PC guiador (T) a guiador (T). Potencia.
4) PC cámara (T) a CCD en guiador (T).
5) PC cámara (T) a paleta de autoguiado (T).
6) PC cámara (T) a monitor (O).
7) Intensificador en guiador (T) a su unidad de control (O).
8) COM1 PC guiador (T) a COM1 PC usuario (O).
9) COM1 PC cámara (T) a COM2 PC usuario (O).
1) Prenda PC usuario (cuarto de observación, O).
Despertará en el directorio "C:USUARIO".
2) Prenda la tira de conectores que está en platide conectores que está en platina:
PC guiador (T), PC cámara (T) y la
paleta de autoguiado (T) se encenderán en el orden correcto.
3) Prenda el monitor de la cámara (O).
4) Prenda la unidad de control del intensificador (O) con la ganancia al
mínimo. EL INTENSIFICADOR ES UN INSTRUMENTO
MUY DELICADO y puede quemarse fácilmente si hay
exceso de luz.
5) Corra el programa "GUIADOR" que está, en el directorio
"C:USUARIO". Si aparece el mensaje
"No hay comunicación" revise que las
conexiones estén bien.
6) Abra la ventana para operar la cámara con la
opción "Cámara"
de la barra de menús de la ventana principal.
7) Centre el guiador. De la barra de menús seleccione
"Movguiador", y luego
"Centros de instrumentos".
Aparecerá una ventana con una lista. Hay 2 posibilidades:
a) Es su primera noche con un instrumento "standard". De la lista
de instrumentos seleccione el que está usando. El guiador se
moverá en los tres ejes (incluso el foco).
b) Es su primera noche con un nuevo instrumento.
De la lista
seleccione "Centro mecánico". El
guiador se mueve al centro mecánico en AR y DECntro mecánico en AR y DEC, pero no
en el eje de foco.
Este procedimiento tarda unos 2 minutos, y no puede hacer nada
mientras el guiador no haya terminado de moverse.
8) En el instrumento centre y enfoque una estrella (magnitud 5 o 6) con
el espejo del guiador "fuera" (muévalo con la
paleta del guiador).
9) Mueva el espejo del guiador a la posición "dentro".
10) Inicie una serie de exposiciones (foco) desde la caja de la
cámara.
11) Centre y enfoque la estrella en el monitor de la cámara
utilizando la paleta del guiador.
Si no encuentra la estrella, desenfoque y aumente la ganancia del
intensificador. Llame a los
técnicos en turno si aún no la encuentra.
12) Una vez centrada la estrella, redefina el centro (en AR y DEC).
Para ello seleccione "Movguiador"
de la barra de menús, y luego
"Comandos del guiador". De
la instrucción "Define Centro AR/DEC" de esta ventana.
Pase a la ventana principal.
1) Ponga el espejo del guiador "fuera" (con la
paleta del guiador).
2) Escriba las coordenadas (y la época) donde apunta el telescopio
en los campos bajo "Objeto Central".
3) Busque la estrella para guiar. Abra la opción
"Catálogos" en el menú
de la ventana principal, y seleccione
"Cat GSC". Hay tres opciones:
Al terminar de buscar en el CD-ROM se abre una ventana en donde
se pregunta si el usuario quiere (opción "Ok" dando el nombre)
o no (opción "Cancela") grabar el archivo de estrellas para
guiar en el disco duro. LA UNIDAD DE LECTURA
DEL CD-ROM DEBE ESTAR PRENDIDA. Si no lo está la
máquina se "cuaja" y debe darle "Reset" y volver a correr
el programa "GUIADOR". Esta operación solo afecta a la
PC usuario. El guiador y la cámara
siguen operando tal cual.
4) Seleccione la estrella de guiado
de la lista que se presenta a la derecha del mapa. Los offsets respecto al
centro sos offsets respecto al
centro se escriben en el campo de
coordenadas deseadas.
5) Mueva el guiador a la estrella de guiado con el botón "Act".
AL TERMINAR EL MOVIMIENTO NO COINCIDEN LA
POSICIÓN "REAL" Y LA "DESEADA". La posición
"real" indica la corrección que hubo que hacer (por escala de
placa y factores geométricos) para que el guiador
llegara a la coordenada deseada.
6) Inicie una serie de exposiones con el botón
"Foco" que está en la
ventana "Cámara guiador". Ajuste el
tiempo de exposición
y la ganancia del intensificador. El tiempo de
exposición determina cada cuanto se corrige la posición del
telescopio en modo de autoguiado.
7) Encuentre y enfoque la estrella de guiado con la
paleta del guiador. Vea el final de
esta sección si tiene problemas para encontrar la estrella
de guiado.
8) Suspenda la exposición con el botón
"Aborta".
9) Oprima el botón "autoGuía".
Aparecerá un cuadro en el monitor
de la cámara.
10) Centre el cuadro en la estrella de guiado usando
las "flechitas" que están en
la caja de la "Cámn en
la caja de la "Cámara".
11) Inicie el autoguiado oprimiendo el botón
"oK". En el monitor se presenta
la posición del centroide (X y Y), el
desplazamiento de la estrella (EX y EY en pixeles) con respecto a la
posición inicial, el flujo (FX) y el tamaño de la
estrella en pixeles (FW). EX y EY deben ser usualmente menores que 2
pixeles (1 pixel ~ 0.15").
12) El autoguiado se suspende con el botón
"Aborta".
Bajo ciertas circunstancias el programa suspende automáticamente el
autoguiado (vea la sección sobre
comandos a la cámara).
El aviso sólo aparece en el monitor de la
cámara. Si reinicia el autoguiado ponga la
estrella de guiado JUSTO en la posición donde estaba antes de
suspenderse, de lo contrario tendrá imágenes
dobles. Para mejorar el
guiado del telescopio le sugerimos que revise las secciones que describen
el autoguiado y las
instrucciones que puede usar para ello.
Si tsar para ello.
Si tiene problemas para encontrar la estrella de guiado:
1) Revise que el tiempo de exposición y/o la ganancia del
intensificador sean suficientes.
2) Busque la estrella moviendo el guiador con la
paleta, preferentemente en la dirección
de AR.
3) Si aún no la encuentra, seleccione otra estrella de
guiado (paso No. 4), aumente el tiempo de exposición y
ponga al máximo la ganancia del
intensificador.
4) Si tampoco encuentra esta, es posible que el guiador no esté
bien centrado (vea la sección
"Al empezar").
Puede aumentar el tiempo de exposición y la ganancia del
intensificador al máximo y buscar manualmente una estrella
de guiado. Es posible autoguiar con estrellas de magnitud alrededor
de 17 con 2 o 3 segundos de tiempo de exposición.
1) Abra la opción
"Termina" en el menú
de la ventana principal, y seleccione "Salir".
Se abre una ventana para que confirme.
El guiador se mueve al origen definido en AR y DEC. No hay
movimiento en el eje de foco. Espere a que termine el programa
y apague la computadora (PC guiador).
2) Ponga al mínimo la ganancia en la unidad de control
del intensi en la unidad de control
del intensificador. Apague esta unidad y el monitor de la
cámara.
3) Apague la tira de conectores que está en el telescopio.
Con ello se apagan las computadoras de
control del guiador y la cámara, y la paleta de autoguiado.
En la parte de arriba de la ventana "Guiador 1.5M" hay una barra
de menús para realizar funciones especiales.
Tiene 2 opciones:
1) "Salir": para dar por terminado el programa y llevar al guiador a
su posición central.
2) "Restablecer comunicación": debe dar este comando si se
perdió la comunicación con la PC guiador. Antes de
darlo vea que todo
esté encendido
y bien conectado.
Tiene 3 opciones:
Se abre una ventana para poder realizar
las siguientes operaciones:
VI.2.2 Centros de instrumentos
Abre una ventana con
una lista de instrumentos (que está en el archivo
INSTCER.CFG), incluyendo el "Centro Mecánico" del guiador. El
archivo contiene la siguiente información:
Seleccione el instrumento que está usando. Si no está en la
lista escoja "Centro Mecánico". Hecho esto,
el guiador se mueve a la posición de seleccionada.
El movimiento tarda unos dos minutos. Solo puede cancelar la
operación Acelar la
operación ANTES de seleccionar el instrumento.
Abre una ventana para escribir offsets en
AR y DEC con respecto al centro del campo. Los valores (escritos
en segundos de arco) son transmitidos al campo de
posición deseada de la
ventana "Guiador 1.5M".
Tiene 2 opciones:
VI.3.1 Estrella de guiado. Cat GSC.
Para encontrar estrellas para guiar del Guide Star
Catalogue
del Hubble Space Telescope. Abre una ventana que presenta las
coordenadas en donde apunta el telescopio y ofrece dos
alternativas:
1) "CdRom", para leer el disco óptico del GSC. Abre una
ventana de mensajes que reporta que disco debe utilizar. Selecciona
las 10 estrellas mas brillantes alrededor del objeto central que
están en el campo del guiador. Al terminar la búsqueda
abre una ventana en donde se pregunta si quiere grabar el mapa
(opcion "Ok" y de el nombre del archivo) o no ("Cancela"). Acto
seguido presenta las estrellas en la ventana gráfica que
representa el campo del guiador.
2) "Archivo", para leer del disco duro un mapa grabado previamente.
Esta opción es con previamente.
Esta opción es conveniente si va a posicionarse varias
veces en el mismo objeto o si llega a fallar el CDRom. Si es lo segundo,
puede grabar estos archivos (*.map) usando otra PC (y un disquete!)
en donde corra el programa GUIADOR.EXE. Al leer el mapa se presentan
las estrellas en la ventana gráfica que
representa el campo del guiador.
Abre una ventana con la lista de objetos
contenidos en el catálogo de usuario cuyo nombre
está escrito bajo la información del
objeto central (número, nombre,
AR, DEC, magnitud y tipo espectral). El programa transmite las
coordenadas y nombre del objeto seleccionado a los campos
que están bajo "Objeto central"
en la ventana "Guiador 1.5M".
No transmite la época de las coordenadas,
y es indispensable que escriba esta información.
Debe seleccionar esta opción para poder abrir la
ventana que controla las operaciones de la
cámara y el autoguiado.
VII. Objeto centr NAME="objcentral">VII. Objeto central y memoria libre
En la ventana "Guiador 1.5M" y bajo "Objeto central",
aparecen los campos en donde debe anotar:
Las coordenadas y la época son esenciales
para buscar
las estrellas para guiar del "GSC".
Mas abajo hay un campo en donde el programa
reporta la memoria disponible en RAM (por si se llega a presentar
un problema de falta de memoria).
VIII. Posición del guiador y mensajes
En la ventana "Guiador 1.5M" aparecen un par de campos en donde se
reporta la posición real y deseada ("REALES" y "DESEADAS")
del guiador en AR, DEC y foco. Las dos primeras son con respecto al
centro y están dadas en segundos de arco. La posiciógundos de arco. La posición del
foco está en unidades arbitrarias (de 0 a 4096, que corresponden
de 0 a 120 mm).
La posición deseada puede ser ser:
1) Pasada como offset absoluto.
2) Transmitida desde la ventana del
campo del guiador, ya sea como offset a una estrella o
como posición en el campo observable.
Para mover el guiador a la posición deseada, oprima el botón
"Act". Al terminar el movimiento la posición real NO
coincide con la deseada porque se hacen correcciones para tomar
en cuenta la escala de placa y la geometría del guiador.
Con estas correcciones el error máximo de apuntado es de unos
15". Mueva el guiador con la paleta,
preferentemente en AR, si no encuentra la estrella.
Para regresar el guiador al origen en AR y DEC, oprima el
botón "0/0".
En la parte inferior hay una barra (tras la palabra "Límites")
y un espacio reservado a mensajes del guiador. Ahí se reporta el
estado de todos los ejes del guiador. Los mensajes son:
1) Límites "**-**-**-(e* o *E)", mensaje "ESPEJO (DENTRO o FUERA)".
Es el estado normal.
2) Límites "##-##-##-##", mensaje "NO HAY COMUNICACION".
Vea que PC g HAY COMUNICACION".
Vea que PC guiador
esté prendida y que los puertos
serie en ambas computadoras (PC usuario y PC guiador)
estén conectados,.
De la instrucción
"Restablece Comunicación".
Si persiste el problema consulte con el técnico.
3) Límites "(a* o *A)-**-**-**", mensaje "Interruptor AR".
El guiador llegó a una posición extrema
en AR, y activó un interruptor. Esta situación
no es normal y debe volver a buscar el
centro del guiador.
4) Límites "**-(d* o *D)-**-**", mensaje "Interruptor DEC".
El guiador llegó a una posición extrema
en DEC, y activó un interruptor. Esta situación
no es normal y debe volver a buscar el
centro del guiador.
5) Límites "**-**-(f* o *F)-**", mensaje "Interruptor FOCO".
El guiador llegó a una posición extrema
en el eje de foco, y activó un interruptor. No puede ir mas
allá de esta posición. Para continuar paletee en la
dirección contraria.
Puede mover cualquiera de los 4 ejes del guiador con
esta paleta. Hay dos velocidaden
esta paleta. Hay dos velocidades que el usuario selecciona oprimiendo el botón "Rápido"/"Lento".
El movimiento
en AR y DEC es de 1" (lento) o 5" (rápido). El movimiento en
foco es de 0.1 mm (lento) o 1 mm (rápido). Finalmente, el
movimiento del espejo para dejar pasar (fuera) o interceptar (dentro) el
haz de luz que va al instrumento, solo se puede realizar con esta
paleta. La posición del espejo también es reportada en
la barra de mensajes. La
posición real y deseada del guiador en AR, DEC y foco es
actualizada en los campos correspondientes.
Los signos de estos movimientos corresponden a:
1) AR+: al este con respecto a la posición central.
2) DEC+: al norte con respecto a la posición central.
3) Foco+: la cámara se aleja del espejo.
X. Cámara del guiador y autoguiado
Las operaciones de la cámara del guiador y el autoguiado
se realizan con varios objetos contenidos en la ventana
"C&a contenidos en la ventana
"Cámara del guiador", que se abre desde la
barra de menús.
A la derecha del texto "Tiempo Exp. (ms)" hay un espacio para escribir
el tiempo de exposición de la cámara. Debe darlo en
milisegundos.
Para realizar una sola exposición.
Oprimiendo el botón "Foco" inicia una secuencia indefinida
de exposiciones. Como la cámara no tiene obturador, las
imágenes pueden verse `chorreadas'. Suspende la exposición
oprimiendo el botón "aborta".
Con "Sub-foco" la
exposición se hace sobre la parte central.
Al oprimir el botón "autoGuía" aparece una caja en el
monitor de la cámara de guiado con lo que se inicia la secuencia
de operaciones necesarias para autoguiar.
Centre esta caja en la estrella de guiado usando las
"flechas"
qREF="#cajaguiado">"flechas"
que están en la "Caja de autoguiado".
Al oprimir el botón "Aborta" se suspende el foco o el
autoguiado, según sea el caso.
X.6 Otros comandos a PC cámara
A la derecha del texto "Otros comandos" hay un espacio para que escriba
las siguientes instrucciones destinadas a la cámara
(en mayúsculas):
La instrucción se envía a PC cámara con
un regreso de carro. Es necesario suspender el autoguiado
para que se ejecute la instrucción.
X.7 Centrando la caja de autoguiado
En la parte de abajo de la ventana "Cámara guiador" hay
4 flechas para poder centrar en la estrella de guiado la caja
que se activa al invocar la función para
autoguiar. Una vez centrada la caja
oprima el botón "Ok" para iniciar el autoguiado.
Estas flechas tambien sirven para mover un
cursor.
Puede cambiar la velocidad con la que
se mueve la caja de autoguiado o el cursor con el botón
"Rsor con el botón
"Rápido/Lento" que está al lado de las flechas.
Esta ventana contiene lo siguiente:
1) Un rectángulo que representa el campo del espejo del guiador,
con la región donde está el hoyo del espejo y las
10 estrellas más brillantes del GSC contenidas en el campo
(con un código de color). El usuario puede dar offsets
respecto al centro oprimiendo el botón del ratón en
cualquier posición del campo. Los offsets se transmiten
automáticamente como
coordenadas deseadas.
2) Lista de estrellas de guiado.
A la derecha del campo hay una lista de estrellas contenidas en
el mismo, puestas en orden creciente por magnitud aparente y con el
código de color que se usó al dibujarlas. Seleccione
la estrella de guiado de esta lista usando el ratón. Esta es la
única manera de tener offsets precisos.Los offests se transmiten
automáticamente como
coordenadas deseadas.
El autoguiado se realiza a través de
una paleta ad-hoc que recibe los pulsos de corrección desde
el puerto pde corrección desde
el puerto paralelo de PC cámara.
LA PALETA DEL TELESCOPIO DEBE ESTAR EN LENTOS,
NUNCA EN RÁPIDOS.
PC cámara realiza las siguientes operaciones:
1) En la primera exposición calcula el valor medio de la señal
en el cuadro que incluye la estrella para guiar.
2) Iguala a cero cualquier señal menor que el valor
medio y amplifica la señal que exceda este valor. Hecho
esto calcula el primer centroide, que es el de referencia.
3) En todos los cuadros subsecuentes hace las operaciones
anteriores y calcula diferencias (EX y EY en pixeles)
con el centroide de referencia en ambas direcciones.
4) Si las diferencias son menores que ZONA_MUERTA=N1 pixeles o mayores que
ERROR_MAX= N2 pixeles, no corrige.
Si EX (EY) está entre estos dos valores,
activa la paleta durante un tiempo dado por:
ETX (ETY) = EX (EY) * VALKP milisegundos
VALKP es una constante que fija el usuario.
En la consola del telescopio es posible definir cuanto se mueve el
telescopio si se oprime el botón de la paleta durante 1 milisegundo
con la instrucción LEN=X, donde X es un número (se sugiere usar
LEN=1 o menos). Por ejemplo, si LEN=ETX=ETY=1, el
telescopio se mueve 0.008" en AR y 0.04" en DEC.
El usuario puede mejorar la calidad del autoguiado enviando instruciones
desde la venviando instruciones
desde la ventana "Cámara". Por
ejemplo:
- Si reduce el tamaño de la `CAJA' mejora la precisión del guiado, pero
la estrella puede salirse y/o puede aumentar rápidamente el
número de veces que se excede `ERROR_MAX'.
- El parámetro mas importante es VALKP: si es muy pequeño no corrige
lo suficiente, si es demasiado grande corrige en exceso. Pruebe cambiar
este parámetro para mejorar el autoguiado. Puede darse el caso de que
el telescopio oscile (verá que la estrella de guiado bailotea).
Si no está exponiendo, suspenda el autoguiado y cambie el valor de
VALKP para resolver el problema.
A todos los otros constructores: Oswaldo Harris,
María Herlinda Pedrayes y Jorge Valdez.
Pedrayes, M.H., Zazueta, S., Harris, O., Valdez, J. y Bohigas, J. 1993,
Rev. Mex. Fís. 39, 96
Zazueta, S. 1992, Rep. Tec. 104, Inst. de Astronom&i992, Rep. Tec. 104, Inst. de Astronomía, UNAM
Valdez, J., Pedrayes, M.H., García, B.,
Zazueta, S., Ochoa, J.L.,
Murillo, J.M., Palomares, J., Harris, O., Dávalos, J. y
Bohigas, J. 1997. Com. Técnica del Observatorio 97-1, IAUNAM - Ensenada
