Imagen directa con CCD en el Telescopio de 1.5-m del OAN-SPM

Edición 1.2 de 2001-04-08

Michael Richer (richer@astrosen.unam.mx)
Alan Watson (alan@astrosmo.unam.mx)


Indice


Introducción

Hemos escrito este documento para observadores que desean tomar imágenes directas con CCD en el telescopio de 1.5-m del OAN-SPM.

Nuestro primer objetivo es proporcionar información sobre el rendimiento del equipo para que los observadores pueden planear sus observaciones y determinar si el equipo está funcionando correctamente. Presentamos las características del telescopio, del guiador, de la rueda de filtros y la caja de filtros, de los filtros, de los reductores focales y de los CCD. También, proporcionamos valores típicos de los conteos de estrellas, el brillo del cielo y las transformaciones del sistema instrumental al sistema estándar.

Nuestra segunda meta es proporcionar una guía rápida del manejo del telescopio, del guiador, de la rueda de filtros y la caja de filtros y de los CCD. Citamos documentación relevante, proporcionamos listas de acciones para tareas comunes y para solucionar problemas, documentamos problemas que antes no estaban descritos y damos consejos de como utilizar mejor el equipo.

No pretendemos que este documento sea un manual de referencia completo, sino una guía. Más detalles se encuentran en los manuales dedicados a los distintos componentes del sistema que listamos abajo. Por favor, consulte estos manuales antes de su temporada.

Agradecemos a muchos de los astrónomos y técnicos del OAN-SPM, sobre todo Joaquín Bohigas, Almudena Bullejos, Hector Castañeda, Carlos Chavarria, Benjamín García, Olga Kuhn, Steve Lawrence, Beto López, José Luis Ochoa, y Salvador Zazueta. En particular, agredecemos mucho a Almudena Bullejos y a Hector Castañeda por corregir el español.

Por favor, escribanos si encuentra un problema nuevo, resuelve un problema actual, tiene una sugerencia para mejorar el telescopio o el instrumento, o tiene comentarios sobre este documento.

Noticias

En esta sección se encontrarán noticias de cambios en el equipo. Así podrá averiguar que ha sido cambiado desde la última vez que utilizó el equipo.

Documentación

Manuales de los componentes individuales que se usan para tomar imágenes con CCD en el telescopio de 1.5-m incluyen:

Otras fuentes de información complementaria para imagen directa con CCD en el telescopio de 1.5-m incluyen:

Otras fuentes de información en aspectos particulares de imagen directa con CCD incluyen:

Características

En esta sección describimos brevemente el ambiente observacional, el telescopio, el guiador, la rueda de filtros, la caja de filtros, los filtros, los reductores focales y los CCD y proporcionamos información de su rendimiento típico.

Ambiente observacional

El telescopio de 1.5-m se controla desde un cuarto de control. Sin embargo, a veces es necesario trabajar en la cúpula. Salvo en el verano, se recomienda ropa caliente, incluyendo ropa interior térmica, gorra, y guantes. Se pueden obtener chamarras y pantalones gruesas en la dirección del OAN en Ensenada.

Se puede obtener una lámpara y pilas del supervisor del observatorio. Sin embargo, hemos encontrado que las lámparas del observatorio no son muy confiables y recomendamos comprar otra más segura (p. ej., una lámpara tipo "Mini Maglite" de tamaño AA). Recomendamos que tenga pilas de sobra.

No deberían confiarse en encontrar toda la documentación de consulta a la mano o en línea (se puede perder documentación y la conexión Internet no es completamente confiable). Así, recomendamos que lleven consigo en forma impresa tanto los manuales para el equipo que usarán como las coordenadas y mapas para sus objetos y estándares.

Características del telescopio

El telescopio es de tipo Ritchey-Chrétien con un espejo primario de 1.5-m de diámetro. Lleva un haz de aproximadamente f/13.5 a un foco Cassegrain. La parte externa del espejo primario no tiene una buena forma, y por eso el espejo secundario limita el diámetro efectivo del espejo primario a 1.32-m. Frecuentemente el telescopio tiene un astigmatismo significativo.

Aunque se controla el telescopio desde el cuarto de control, la cúpula no gira automaticamente. Por eso, deba verificar frecuentamente que la cúpula no oculta el telescopio.

Hay dos rutas entre el cuarto de control y la cúpula: por el viejo cuarto de control y por el exterior. Para minimizar fugas de calor hacia la cúpula, las cuales pueden empeorar la calidad de imagen, se recomienda que utilice la ruta externa.

La rueda de filtros permite girar el CCD bajo control de la computadora. La caja de filtros no lo permite.

El telescopio tiene una montura ecuatorial y puede apuntar a declinaciones entre +59° 40' y -40° y ángulos horarios entre +5 y -5 horas. Si no se balancea perfectamente el telescopio, a veces hay problemas con movimientos muy al norte o al sur de su rango de declinación.

El telescopio actualmente tiene una baja reflectividad en el azul y ultravioleta, probablemente debido a una capa mala (vea "Reporte de la temporada de ingeniería del 13-18 de septiembre de 2000" por Michael Richer, Alan Watson, y Henri Plana).

El telescopio tiene la reputación que no apunta de manera consistente, a veces bien y a veces mal. Lo mejor que se debe esperar es que la precisión del apuntado sea aproximadamente de 3 minutos de arco para todo el cielo completo, de alrededor de 1 minuto de arco en el ecuador (p.ej., entre los campos de estándares de Landolt) y de unos segundos de arco en movimientos pequeños, aunque frecuentemente es peor.

La calidad típica de las imágenes es entre 1.0 y 1.5 segundos de arco.

El telescopio se ubica a una longitud de +115° 28' 00", una latitud de +31° 02' 43" y una altitud de 2790 metros (9150 pies).

Características del guiador

El guiador consiste en una cámara CCD intensificada y un espejo plano inclinado. La cámara se mueve en dos direcciones (para cambiar el foco y mover el campo de la cámara en ascensión recta) y el espejo plano gira (para mover el campo de la cámara en declinación).

El campo de la cámara del guiador es de 78 x 135 segundos de arco (ar x dec). Se puede guiar usando estrellas por lo menos de magnitud 13. El guiador tiene un campo de unos 45 minutos de arco en ascensión recta y 25 minutos de arco en declinación. Se puede mover la cámara en cualquiera posición dentro de este campo.

Se pueden seleccionar estrellas para guiar usando el GSC (Catálogo de Estrellas para Guiar del HST). Sin embargo, para que funcione bien, es necesario conocer las coordenadas del telescopio con una precisión de unos 15 segundos de arco. Se pueden obtener esas coordenadas de la consola, si el telescopio está apuntando bastante bien.

Características de La Ruca y La Cubeta

Hay una rueda de filtros, "La Ruca", y dos cajas de filtros, "La Cubeta Cuadrada" y "La Cubeta Cilindrica".

La Ruca cuenta con dos reductores focales, uno optimizado en el azul y otro en el rojo, los cuales se pueden poner en el haz. La Cubeta Cuadrada cuenta con un reductor focal, lo cual se puede poner en el haz. La Cubeta Cilindrica no cuenta con un reductor focal. Esta es la diferencia principal entre las dos cajas de filtros. Debido a que son tan similares, referimos a las dos como "La Cubeta" salvo que cuando se necesita distinguir entre ellas.

Es imposible enfocar simultaneamente el CCD científico y el guiador cuando se utiliza un reductor focal. Por eso, hay que tomar imágenes con reductor focal sin guiar.

La Ruca tiene espacio para ocho filtros y permite girar el CCD. Cambiar los juegos de filtros cuesta varios minutos.

La Cubeta permite usar un número de filtros sin límite, pero cuesta alrededor de un minuto cambiar un filtro a mano. Además, se puede depositar polvo en los filtros mientras se cambian, lo que podría provocar problemas con los campos planos.

Se comparten La Ruca y La Cubeta con el telescopio de 84-cm. Por eso, debería especificar claramente sus requisitos en su solicitud de tiempo.

Características de los filtros

Los filtros se describen en "Filtros para Imagen Directa" por Joaquín Bohigas. Hay dos juegos de filtros Johnson-Cousins UBVRI, un juego de filtros Strømgren uvby, un juego de filtros Thuan-Gunn uvgriz, y varios juegos de filtros angostos galácticos (corrimiento al rojo de cero) y extra-galácticos (varios corrimientos al rojo). Los filtros varían mucho en calidad.

Hay dos juegos de filtros UBVRI. Los dos son similares, salvo que el filtro "U2" es mejor que el filtro "U" porque tiene mayor transmisión (71% contra 45% en el pico) y ancho (680 Å contra 500 Å). Los filtros BVR son parafocales, pero los filtros U/U2 y I/I2 no lo son.

Entre los filtros angostos galácticos, el filtro "II 6563" H-alfa del juego II es mejor que el filtro "I 6563" del juego I, porque tiene una transmisión mayor (66% contra 38%).

Se comparten los filtros entre los tres telescopios. Por eso, debería especificar claramente sus requisitos en su solicitud de tiempo.

Características de los reductores focales

Es imposible enfocar simultaneamente el CCD científico y el guiador cuando se utiliza un reductor focal. Por eso, hay que tomar imágenes con reductor focal sin guiar.

La Cubeta Cilindrica no tiene un reductor focal.

La Cubeta Cuadradra tiene un sólo reductor focal que se puede poner en el haz. Su transmisión y parafocalidad no son bien conocidas.

La Ruca tiene dos reductores focales, uno optimizado para el azul y otro para el rojo, que se pueden poner en el haz.
CCD Sin reductor focal La Cubeta Cuadrada La Ruca (azul) La Ruca (rojo)
Desmagnificación 1.00x 1.65x 1.58x 1.67x
Tamaño del pixel (arcsec) SITe 1k 0.274 0.42 0.40 0.40
Thomson 2k 0.160 0.26 0.253 0.267
Tamaño del CCD (arcmin) SITe 1k 4.7 7.7 7.4 7.8
Thomson 2k 5.5 9.0 8.6 9.1
Diámetro del campo a una transmisión de 80% (arcmin) ??? 8.2 8.4
Diámetro del campo a una transmisión de 50% (arcmin) ??? 9.1 9.6

Características de los CCD

Hay dos CCD disponibles en el telescopio de 1.5-m: el SITe 1k y el Thomson 2k.

Características físicas

SITe 1k Thomson 2k
Formato 1k x 1k 2k x 2k
Tamaño físico (mm) 25 29
Tamaño del pixel (micras) 24 14
Tamaño del pixel (arcsec) 0.274 0.160
Campo (arcmin) 4.7 5.5
Viñeteado por el guiador?
Orientación (PMIS) N a la izquierda
E abajo
N arriba
E a la derecha
Orientación (FITS) N a la izquierda
E arriba
N abajo E a la derecha
Temperatura (C) -80 -90
Tiempo que dura el nitrógeno (hr) 6-8 9-12

Las orientaciones dadas son las por defecto (con los tubos de la botella apuntando al norte). La Ruca permite girar el CCD bajo control de la computadora; La Cubeta no lo permite. El programa PMIS no pone el pixel (1,1) en la esquina inferior izquierda como es usual, sino en la esquina superior izquierda.

El CCD SITe es de calidad excelente. El CCD Thomson 2k tiene dos pixeles calientes en el centro en columnas adyacentes que pueden afectar hasta alrededor de 15 columnas contiguas en exposiciones largas.

Hay un despliegue de la temperatura del CCD en el controlador del CCD. La temperatura no debería variar más de unas décimas de grado para evitar cambios tanto en la sensibilidad como en las variaciones de la sensibilidad con la posición y la longitud de onda. Si varia más, contacte al técnico electrónico para que lo revise.

El tiempo que dura el nitrógeno depende de la calidad del vacío en las botellas. Recomendamos llenar cada 6 horas para el CCD SITe 1k o cada 9 horas para el CCD Thomson 2k. Si les pide, el técnico mecánico llenará la botella en la mañana y el asistente de cúpula del 1.5-m o 2.1-m la llenerá en la tarde.

Características electrónicas

Binning SITe 1k Thomson 2k
Corriente obscuro (e/hr/pixel) 1x1 20 2.0
Pozo (e/pixel) 1x1 300k 120k
Tasa de leer (kHz) 200 40
Tiempo para leer (s) 1x1 5 84
2x2 1 21
4x4 1 5
Bits del ADC 16 16
Ganancia (e) (1/4) 5.0/1.2 1.9/0.5
Ruido de lectura (e) (1/4) 1x1 18.5/8.1 8.5/6.9
2x2 18.5/10.4 9.3/7.5
4x4 11.0/8.8
Nivel de bias (1/4) 1x1 515.4/489.7 396.6/429.0
2x2 547.4/501.9 400.8/440.4
4x4 409.0/470.6
No linealidad <0.45% <0.58%

Se puede leer cada CCD usando una de dos ganancias. La ganancia baja (modo 1) ajuste el rango dinámico del ADC (convertidor análogo-digital) para cubrir el pozo de un pixel físico. La ganancia alta (modo 4) proporciona un ruido de lectura más bajo.

Los CCD tienen hasta 48 columnas de overscan. Los amplificadores de los CCD tienen un poquito de histéresis, así que las primeras columnas de la región de overscan pueden estar contaminadas por la región expuesta. Recomendamos que se utilice la última mitad de la región de overscan para determinar el nivel del bias.

El ruido de lectura depende del binning debido a que los CCD tienen carga espuria.

Parece que los bias de los CCD son relativamente estables, cambiando alrededor de 1 DN durante la noche.

Dada la calidad de las imágenes en el telescopio de 1.5-m, frecuentemente vale la pena usar binning para agregar varios pixeles, reducir el tiempo de lectura, reducir el ruido de lectura efectivo y reducir el tamaño de las imágenes. Obviamente, usar un binning también reduce el límite brillante del ADC.

Los CCD SITe 1k y Thomson 2k tienen un problema pequeño de imagen residual. Es decir, si se toma una exposición muy profunda, una fracción muy pequeña de la carga se pierde durante la transferencia paralela y reaparecerá durante los siguientes minutos. No es un problema serio porque la cantidad de carga perdida es muy pequeña. Sin embargo, es posible verlo si se toma una imagen poco profunda inmediatamente después de otra muy profunda. Esto puede pasar, por ejemplo, cuando hay una mezcla de imágenes en filtros anchos y angostos (vea abajo).

Eficiencia cuántica

SITe 1k Thomson 2k
3400 Å 26% 15%
3600 Å 31% 15%
3800 Å 35% 22%
4000 Å 38% 37%
4500 Å 43% 55%
5000 Å 67% 64%
5500 Å 71% 64%
6000 Å 73% 63%
6500 Å 73% 60%
7000 Å 72% 54%
7500 Å 65% 42%
8000 Å 52% 31%
8500 Å 47% 23%
8500 Å 32% 15%
9500 Å 18% 8%
10000 Å 12% 4%

Selección de un CCD

Los CCD tienen las siguientes ventajas y desventajas:

Nuestra preferencia para imágenes en filtros anchos o angostos es el CCD SITe 1k, con el CCD Thomson 2k como opción secundaria.

Recomendamos que considere agregar pixeles, sobre todo cuando se usen filtros angostos.

Obturador

El obturador es un iris con un tiempo de acción de alrededor de 10 ms. Por consecuencia, hay viñeteo por el obturador en exposiciones cortas. Por ejemplo, la exposición varia alrededor de 20 milisegundos o 2% entre el centro y el rincón en una exposición de 1 segundo. Entonces, recomendamos que tome exposiciones de 3 segundos o más si es posible.

Fugas de luz

Los CCD tienen fugas significativas de luz. Deba mantener la cúpula oscura durante las exposiciones.

Características fotométricas

Filtros Johnson-Cousins UBVRI

Puntos de cero, extinciones y transformaciones

Los CCD tienen los siguientes puntos de cero, extinciones, y transformaciones en los filtros UBVRI (sin reductor focal):
CCD Filter stdcol C0 C1 C2 C3
SITe 1k U U-B -5.06 -0.43 ??? ???
U2 U-B -4.06 -0.43 ??? ???
B B-V -2.18 -0.19 ???
V B-V -1.44 -0.13 ???
R R-I -1.17 -0.06 ???
I R-I -1.36 -0.03 ???
Thomson 2k U U-B -5.62 -0.43 ??? ???
U2 U-B -4.44 -0.43 ??? ???
B B-V -2.07 -0.19 ???
V B-V -1.54 -0.13 ???
R R-I -1.33 -0.06 ???
I R-I -1.73 -0.03 ???

Aquí

stdmag = instmag + C0 + C1 X + C2 stdcol + C3 stdcol^2

donde stdmag y stdcol son la magnitud estándar y el color estándar, X es la masa de aire y instmag es la magnitud instrumental, dada por

instmag = -2.5 log electrones/segundo + 25

Las magnitudes instrumentales se dan en términos de los conteos en electrones, no en DN ni ADU.

Obtenemos los siguientes conteos en electrones/segundo para una estrella de magnitud 0, color 0, y masa de aire 1 (sin reductor focal):
SITe 1k Thomson 2k
U 6.36e7 3.79e7
U2 1.60e8 1.13e8
B/B2 1.13e9 1.25e9
V/V2 2.35e9 2.15e9
R/R2 3.21e9 2.78e9
I/I2 2.77e9 1.98e9

Brillo del cielo

Medimos los siguientes brillos del cielo en el cenit durante tiempo oscuro y tiempo brillante (tres horas de distancia de la luna llena) en mag/arcsec^2 y electrones/segundo/pixel (con un binning de 1x1 y sin reductor focal):
Cielo mag/arcsec^2 SITe 1k Thomson 2k
U oscuro 20.8 2.3e-2 4.6e-3
brillo 17.8 3.6e-1 7.4e-2
U2 oscuro 20.8 5.7e-2 1.4e-2
brillo 17.8 9.1e-1 2.2e-1
B/B2 oscuro 21.8 1.6e-1 6.1e-2
brillo 18.3 4.1e+0 1.5e+0
V/V2 oscuro 21.0 7.0e-1 2.2e-1
brillo 18.3 8.4e+0 2.6e+0
R/R2 oscuro 20.4 1.7e+0 4.9e-1
brillo 18.2 1.3e+1 3.7e+0
I/I2 oscuro 18.7 6.9e+0 1.7e+0
brillo 17.8 1.6e+1 3.8e+0

El brillo del cielo brilliante es aproxamadamente constante, pero sube rápidamente dendro de 15° de distancia de la luna.

Filtros Strømgren uvby

Puntos de cero

Con los filtros Stromgren, los CCD tienen los siguientes conteos en electrones/segundo para una estrella de magnitud 0, color 0, y masa de aire 1 (sin reductor focal):
SITe 1k Thomson 2k
u 3.00e7 1.46e7
v 1.34e8 1.51e8
b 3.76e8 4.31e8
y 4.90e8 4.52e8
beta-n 5.80e7 5.59e7
beta-w 3.10e8 2.94e8

Brillo del cielo

Estimamos los siguientes brillos del cielo en el cenit durante tiempo oscuro y tiempo brillante (3 horas de distancia de la luna llena) en mag/arcsec^2 y electrones/segundo/pixel (con un binning de 1x1 y sin reductor focal):
Cielo mag/arcsec^2 SITe 1k Thomson 2k
u oscuro 20.8 1.1e-2 1.8e-3
brillo 17.8 1.7e-1 2.8e-2
v oscuro 21.8 1.9e-2 7.4e-3
brillo 18.3 4.8e-1 1.9e-1
b oscuro 21.6 6.5e-2 2.5e-2
brillo 18.3 1.4e+0 5.3e-1
y oscuro 21.0 1.5e-1 4.6e-2
brillo 18.3 1.8e+0 5.5e-1
beta-n oscuro 21.6 1.0e-1 3.3e-2
brillo 18.3 2.1e-1 6.8e-2
beta-w oscuro 21.6 5.3e-2 1.7e-2
brillo 18.3 1.1e+0 3.6e-1

El brillo del cielo brilliante es aproxamadamente constante, pero sube rápidamente dendro de 15° de distancia de la luna.

Filtros angostos

Puntos de cero

Con los filtros angostos, los CCD tienen los siguientes conteos en electrones/segundo para una estrella de magnitud 0, color 0, y masa de aire 1 (sin reductor focal):
SITe 1k Thomson 2k
II 3727 1.98e7 9.94e6
II 4363 1.05e7 1.33e7
II 4861 1.49e8 1.43e8
II 5007 1.82e8 1.72e8
II 6300 3.16e7 2.85e7
II 6563 2.60e7 2.08e7
II 6730 2.73e8 2.25e8

Estos valores corresponden a los siguientes conteos en electrones/segundo para una fuente de línea con un flujo de 1 erg/second/cm^2 y masa de aire 1 (sin reductor focal):
SITe 1k Thomson 2k
II 3727 6.70e13 3.38e13
II 4363 1.87e14 2.37e14
II 4861 6.63e14 6.36e14
II 5007 7.70e14 7.28e14
II 6300 1.13e15 1.02e15
II 6563 1.09e15 8.75e14
II 6730 1.65e15 1.36e15

Brillo del cielo

Estimamos los siguientes brillos del cielo en el cenit durante tiempo oscuro en mag/arcsec^2 y electrones/segundo/pixel (con un binning de 1x1 y sin reductor focal):
Cielo mag/arcsec^2 SITe 1k Thomson 2k
II 3737 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? ??? ???
II 4363 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? ??? ???
II 4861 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? ??? ???
II 5007 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? ??? ???
II 6300 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? ??? ???
II 6563 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? 0.12 0.092
II 6570 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? 1.02 0.82
E6607 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? 0.95 0.76
II 6730 oscuro ??? ??? ???
brillo ??? ??? ???

Calibración

Campos planos

Parece ser que los campos planos del crepúsculo funcionan bien.

Se pueden tomar campos planos del crepúsculo en filtros anchos aproximadamente desde 10 hasta 25 minutos después de la puesta del sol. Se pueden tomar campos planos del crepúsculo en filtros angostos aproximadamente desde la puesta del sol hasta 15 minutos después.

Es poco probable que se obtengan campos planos en los ocho filtros de La Ruca en un sólo crepúsculo. Sin embargo, se puede obtener campos planos en tres filtros fácilmente y, con práctica y un poquito de suerte, es posible obtener campos planos en todos UBVRI en un sólo crepúsculo. La lentitud al cambiar los filtros a mano con La Cubeta implica que es más difícil obtener campos planos en muchos filtros.

Es importante dejar de guiar mientras que se toman los campos planos. Ponga el comando nguia en la consola del telescopio.

Tome campos planos al este en la tarde y al oeste en la mañana para evitar problemas con la luz polarizada.

Las condiciones para tomar campos planos de la cúpula son primitivas. Hay una tela blanca, pero no hay manera de iluminarla uniformemente.

Debido al viñeteo del obturador, recomendamos tomar campos planos con exposiciones de 3 segundos o más.

No sabemos si cambian los campos planos al girar el CCD, pero nos parece probable.

Bias

Los CCD tienen fugas de luz significativas. Por eso, tienen que tomar imágenes de bias (e imágenes oscuras) en la noche.

Manejo

En este capítulo proporcionamos información sobre el manejo de la consola del telescopio, el guiador, La Ruca, los reductores focales y los CCD.

No intentamos proporcionar una clase; los que usarán el equipo por primera vez deberían pedir el apoyo de un asistente de cúpula y astrónomo residente en su solicitud de tiempo de telescopio. Más bien, proporcionamos listas de acciones para que las tareas se hagan correctamente. Por ejemplo, diremos "Abra la cortina" pero no describiremos donde está el interruptor.

Política de apertura y cierre de los telescopios

La responsabilidad de si se abren o se cierran los telescopios pertenece totalmente a los ayudantes de cúpula. Razones para cerrar incluyen, pero no están limitadas a, la lluvia o la nieve, la nieve cayendo de los árboles, la amenaza de lluvia o nieve, un viento fuerte, la humedad alta, y el humo. No discuta. No se queje. No moleste.

Si hay probabilidad de lluvia o nieve, es necesario cubrir el telescopio con una lona impermeable.

Computadoras

Los observadores utilizan varias computadoras: la computadora que controla el CCD, la computadora de la consola del telescopio, la estación de trabajo de Linux (la cual controla La Ruca, el guiador y el secundario), y la estación de trabajo de Sun. Todas están en el cuarto de control.

La cuenta del observador es "observa". Las contraseñas cambian con el tiempo y generalmente son diferentes en las PCs y las estaciones de trabajo. Deben estar escritas en el pizarrón blanco en el cuarto de control.

Manejo del telescopio

Consola

Se enciende el telescopio usando los tres interruptores en el gabinete de la consola.

La computadora de la consola se ubica en el gabinete de la consola, sin embargo hay otro monitor y teclado afuera en la estación de observación. El programa de la consola se arranca automáticamente. Se supone que el telescopio apunta al cenit cuando se enciende. Incluso así, las coordenadas usualmente tienen errores más grandes que el campo del CCD aunque más pequeños que el campo del buscador. Es necesario apuntar a una estrella brillante (seleccionada de la sección de "Posiciones Medias" del anuario), centrar la estrella en el buscador y entonces en el CCD, y finalmente corregir las coordenadas del telescopio poniendo el comando corr de la consola. (Las posiciones en el anuario del año YYYY tienen una época de YYYY.5.)

Para apagar el telescopio hay que apuntarlo al cenit primero poniendo el comando cenit, entonces salir del programa de la consola poniendo Alt-5 en el teclado en la sala de control (usando la tecla 5 del teclado númerico) o Alt-Fn-i en el teclado del gabinete de la consola (porque las teclas Fn-i corresponden a la tecla 5 del teclado númerico de este teclado), y finalmente apagar los tres interruptores en el gabinete de la consola.

Hay un "interruptor de pánico" en la parte inferior del soporte del telescopio (es decir, en la fachada del norte del soporte del sur del telescopio). Además, en una emergencia se puede parar el telescopio apagando los tres interruptores en el gabinete de la consola. Desafortunadamente, el telescopio perderá sus coordenadas si se hace cualquier de estas acciónes.

Los siguientes son los comandos más útiles de la consola:

ar HH MM SS
Cambiar la ascensión recta.
dec DD MM SS
Cambiar la declinación. Por declinaciones negativas, el primer número que no es cero debe llevar un menos. Por ejemplo, para cambiar la declinación a -00 10 23, tiene que mandar dec 00 -10 23.
epoca YYYY.Y
Cambiar la época.
act
Mover a la posición pedida y empezar de guiar.
corr
Indicar a la consola que las coordenadas actuales son correctas.
ah HH MM SS
Mover al dicho ángulo horario y terminar de guiar.
fijo_dec DD MM SS
Mover al dicho declinación y terminar de guiar. Por declinaciones negativas, el primer número que no es cero debe llevar un menos. Por ejemplo, para cambiar la declinación a -00 10 23, tiene que mandar fijo_dec 00 -10 23.
nguia
Terminar de guiar. Es útil para tomar campos planos y llenar la botella.
len X
Cambiar las velocidades de los movimientos de la paleta y del guiador en ascensión recta y en declinación. Se recomienda utilizar len 1.0 (el valor por defecto) para ajustar el campo del CCD y len 0.3 para guiar.
cenit
Mover al cenit.
Alt-5 o Alt-Fn-i
Terminar el programa de la consola. El telescopio debe estar apuntado al cenit cuando se pone este comando.
Hay dos paletas de control del telescopio -- una en la cúpula y otra en el cuarto de control. Las dos tienen interruptores para cambiar entre movimientos lentos y rápidos. Se indica rápido por "J" en la paleta de la cúpula y por "rápidos" en la paleta del cuarto de control. Si cualquier de las paletas está puesta en rápido, los movimientos del telescopio serán rápidos. Por eso, para centrar un objecto o para guiar, hay que tener ambas paletas puestas en lento. La consola indica si los movimientos son lentos o rápidos. Es mejor pulsar de manera intermitente los interruptores de la paleta que oprimirlos continuamente. El telescopio no apunta especialmente bien a todo el cielo, y son posibles errores de tres o cuatro minutos en el apuntado. Por eso, después de un movimiento largo, a veces hay que mover a una estrella brillante cercana (de la sección "Posiciones Medias" del anuario), centrarla, corregir las coordenadas del telescopio poniendo el comando corr y mover a su objeto. (Las posiciones en el anuario del año YYYY tienen una época de YYYY.5.) Además, si su objeto está bien centrado en el CCD, vale la pena corregir las coordenadas del telescopio después de una exposición larga. Si el telescopio está completamente perdido (normalmente debido a que se apagó la consola sin apuntar el telescopio al cenit):
  1. Mueva el telescopio al cenit usando la consola o la paleta. Tal vez tenga que mentir acerca de la declinación o ascensión recta deseada. Use el nivel (ubicado en la pared de la cúpula) en las superficies horizontales del guiador o de La Ruca para verificar que el telescopio está vertical.
  2. Apague el programa de la consola poniendo Alt-5 o Alt-Fn-i.
  3. Apague y encienda la consola.
  4. Busque una estrella brillante con el guiador y entonces con el CCD. Corrija las coordenadas del telescopio.

Foco

Se puede controlar el foco del telescopio desde la estación de trabajo de Linux o la paleta. Se recomienda que utilice el estación de trabajo de Linux, debido a que los movemientos de la paleta son demasiado abruptos.

Para arrancar el programa de control del foco, pique dos veces el icono "Secundario" en el escritorio. (Si el icono no se aparece, corre el programa sec15 en el directorio /home/observa/secundario/.)

El foco depende de la posición del telescopio. Por eso, se recomienda que ajuste el foco después de movimientos largos o después de seguir un objeto por más de una hora.

Es mejor enfocar subiendo el secondario, lo cual corresponde a bajar los conteos del programa de control.

Tal vez le parezca útil usar el macro "Focus Image" para producir una imagen con multiples exposiciones con focos diferentes. Para usarlo, posicionen una estrella en el centro del campo y pongan el foco de un lado de la buena posición, tomando nota de ella, y tomen una primera exposición. Cuando termina la primera exposición, muevan el foco, anotándolo, y tomen otra exposición. Repitan hasta pasar al otro lado del foco óptimo. Si la estrella fue bien centrada en el CCD, 8 exposiciones caben en la imagen. Finalmente, se puede determinar el mejor foco examinando focus.fit con imexamine en IRAF. Para mayores detalles, vea "Macros para el sistema de CCD PMIS" por Alan Watson y Michael Richer.

Valores aproximados del foco del telescopio son:

SITe 1k Thomson 2k
No focal reducer 730
La Cubeta Cuadrada
La Ruca (blue) 2400
La Ruca (red) 3020

Las diferencias probablemente serán más estables que los valores absolutos.

Manejo del guiador

Se describe el guiador en "Guiador del Telescopio de 150 cm del OAN - Manual de Usuario" por Salvador Zazueta y Joaquín Bohigas.

El guiador cuenta con un CCD intensificado que puede ser dañado por saturación excesiva (por demasiada luz combinada con demasiada amplificación). Por eso, tendrá que subir la ganancia lentamente y no usar el intensificador cuando hay luz en la cúpula o si el sol está por encima del horizonte.

Para encender el guiador

  1. Prenda la tira de conectores del guiador (ubicada en la parte sureste de la celda del espejo primario).
  2. Encienda el monitor de la cámara en el cuarto de observación. Si todo está bien, el monitor mostrará varios mensajes. Si no, es probable que la pc de la cámara del guiador (PC DE LA CAMARA DEL GUIADOR, en la celda del telescopio) no se inició bien. En este caso, pitará continuamente. Apriete el botón de reset (indicado) y se debería resolver el problema. Si no, llame al técnico electrónico.
  3. Ponga la ganancia del intensificador al mínimo. Encienda el intensificador.
  4. Corra el programa del guiador picando el icono "guiador" en el escritorio de la estación de trabajo Linux. (El programa se encuentra en /home/observa/guiador/guiador150.) Se presentará una barra de control con tres botones llamados "GUIADOR", "GSC" y "CAMARA", cada uno de los cuales abre su propio subprograma.
  5. Abra la ventana del guiador picando el botón "GUIADOR" en la barra de control.
  6. Centre el guiador. Seleccione "Opciones/Ceros Instrumentales" y después seleccione el instrumento apropriado, picandole dos veces. El proceso tarda tres minutos, mientras tiempo se ve una ventana que indica el progreso del proceso. Continue una vez que desaparece este ventana.
  7. Ponga una estrella de magnitud 5 o 6 en el centro del CCD y enfoque aproximadamente el telescopio.
  8. Mueva el espejo del guiador dentro del campo del CCD.
  9. Mueva el foco del guiador al foco aproximado:
    SITe 1k Thomson 2k
    No focal reducer 2100
    La Cubeta Cuadrada no se puede enfocar no se puede enfocar
    La Ruca (blue) no se puede enfocar no se puede enfocar
    La Ruca (red) no se puede enfocar no se puede enfocar
  10. Abra la pantalla de la cámara (picando el botón "CAMARA" o en la barra de control del guiador o en la ventana del guiador). Seleccione "Opciones/Configura" y verifique que el parámetro "VALOR KP" tiene el valor de 5.
  11. Empiece de tomar exposiciones ("FOCO"), con tiempos de alrededor de 200 milisegundos. Cabe mencionar que los tiempos de exposición con el guiador son en milisegundos.
  12. Encuentre, centre, y enfoque la estrella en la cámara del guiador. Sólo suba la ganancia del intensificador lentamente. Notar que el foco del guiador cambia de la misma manera que el del telescopio, es decir, si sube el valor del foco del telescopio, subirá también el valor del foco del guiador.
  13. Redefina la posición del centro del guiador. Seleccione "Opciones/Instrucciones del guiador" en la ventana del guiador. Se presentará una ventana de comandos. Seleccione "Redefine Ceros" y después "Cancela".
  14. Termine las exposiciones, seleccionando el botón "Ok" en la ventana que se abrió cuando empezó a exponer. (La ventana dice "Cancela el foco".) Cuando termina de exponer, se escribe la última imagen en la ventana de la cámara en la estación de trabajo Linux.
  15. Ponga la ganancia del intensificador al mínimo.

Para empezar a guiar

  1. Ponga el CD apropiado del Hubble GSC en el lector de CDs (NO en el grabador de CDs) y monte el lector con el comando mount /cdrom en cualquier ventana xterm. Si necesitas cambiar de CDs, es necesario primero desmontar el lector de CDs con el comando umount /cdrom, intercambiar los CDs y montar el lector de CDs de nuevo.
  2. Abra la ventana gráfica del GSC con la barra de control del guiador.
  3. Teclee las coordenadas y la época del centro del campo en las cajas apropiados. Si su objeto no está centrado en el campo del CCD y quiere usar las coordenadas del telescopio, recuerde que esas coordenadas tienen la época actual. Seleccione "BUSCA EN GSC". Aparecerá un dibujo de las posibles estrellas de guiado.
  4. Seleccione una estrella con los bloques de color de la derecha o en la imagen del campo.
  5. Pique el botón "AL GUIADOR" para enviar las coordenadas a la ventana del guiador. Las coordenadas aparecerán en las ventanas indicadas como "DESEADAS".
  6. Pique el botón "MUEVE AR/DEC" para enviar la cámara del guiador a la posición deseada. Cabe mencionar que las coordenadas indicadas como "REALES" diferirán de las "DESEADAS". Vigile que las coordenadas REALES se acercan a las DESEADAS. Si no llegan, es probable que el guiador está confundido y será necesario recentrar la cámara del guiador ("Opciones/Ceros Instrumentales", ver arriba).
  7. Empiece a exponer (con tiempos de alrededor de 1 segundo). Encuentre y centre la estrella. Suba la ganancia del intensificador muy lentamente. Enfoque si es necesario. Pare las exposiciones. La clave para encontrar estrellas con el guiador es de conocer las coordenadas precisas del telescopio. Recomendamos que corrija las coordenadas (poniendo el comando corr) cuando este seguro de la posición del telescopio.
  8. Empiece de exponer con un tiempo de 3-5 segundos. (Este tiempo determina el ritmo de las correcciones.) Ajuste la ganancia para que la estrella no se sature. Termine de exponer.
  9. Seleccione la estrella de guiado picando sobre su imagen en la ventana de la cámara en la estación de trabajo Linux. Aprieta el botón "AUTO" para iniciar el autoguiado. Aparecerá una ventana con el mensaje "Cancela el autoguiado". En el monitor de la cámara del guiador, aparecerá una imagen muy amplificada de la estrella y una imagen de la caja del guiador.
  10. Si se han cambiado los valores de las velociadades de los movimientos de la paleta, vuelve los valores poniendo el comando len 0.5.

Para dejar de guiar

  1. Seleccione "Ok" en la ventana "Cancela el autoguiado" (que se abrió cuando empezó a guiar).
  2. Ponga la ganancia al mínimo.
  3. Ponga len 1.0 en la consola.

Para apagar el guiador

  1. La manera más fácil de apagar el guiador es cerrar la barra de control del guiador. Esto cerrará también las ventanas de los distintos componentes del guiador.
  2. Ponga la ganancia del intensificador al mínimo. Apague el intensificador.
  3. Apague el monitor de la cámara.
  4. Apague la tira de conectores del guiador.

Manejo de La Ruca

Se describe La Ruca en "Rueda de Filtros La Ruca - Manual de Usuario" por Salvador Zazueta y Joaquín Bohigas.

Pida al mecánico que instale los filtros que requiere. Idealmente, le informará de sus necesidades antes de llegar al observatorio. Caben ocho filtros en La Ruca.

Para inicializar La Ruca la primera noche de su temporada:

  1. Apague y encienda la computadora que controla La Ruca.
  2. Corra el programa de La Ruca picando el icono "ruca" en el escritorio de la estación de trabajo Linux. (El programa se encuentra en /usr/local/bin/ruca.) Si hay comunicación con la computadora de La Ruca, su programa de control se abrirá después de un retraso de cinco segundos. Si no hay comunicación una ventana anunciará eso eventualmente. El interfaz de usuario es bastante intuitivo.
  3. Seleccione "Control/Inicializa ruedas" y después "Control/Inicializa platina". Mientras se inicializan las ruedas de filtros y de polarizadores y los reductores focales, sus campos tendrán un fondo rojo.
  4. Seleccione la orientación del CCD. Note su valor o marque la posición de la platina.

La mayoría de los problemas que hemos encontrado con La Ruca surgen por fallas de inicialización. Por eso, recomendamos que quite la tapa de la rueda y pase cinco minutos verificando los movimientos de la rueda. Cuide de se reponga la tapa con los tornillos grandes por abajo, para evitar que pegue a la rueda.

Además, recomendamos que no se apague ni La Ruca, ni su programa, ni la computadora entre las noches.

La Ruca también controla la rotación del CCD. Los tubos para llenar el CCD deberían apuntar al norte; la tabla muestra los ángulos apropiados. Los ángulos tienen una ambigüedad de 30 grados, pues dependiendo de la orientación exacta en que se instaló el CCD.
SITe 1k Thomson 2k
Angulo +39 +75

El programa permite identificar los filtros con nombres y guardarlos en un archivo. Primero, edite los nombres ("Archivos/Edita filros") y entonces guardelos en un archivo ("Archivos/Grabar filtros en archivo"). Se puede leer este archivo si necesario con el comando "Archivo/Cargar filtros". Los nombres de los filtros no pueden incluir espacios.

Manejo de los reductores focales

Es imposible enfocar simultaneamente el CCD científico y el guiador cuando se utiliza un reductor focal. Por eso, hay que tomar imágenes con reductor focal sin guiar.

La Cubeta Cilindrica no tiene un reductor focal.

El reductor focal en La Cubeta Cuadrada se pone en el haz manualmente usando la barra arriba del filtro; cuando la barra está afuera, el reductor está afuera del haz.

La Ruca tiene dos reductores focales, uno optimizado para el azul y otro para el rojo. Es una buena idea mover el reductor focal deliberadamente al hoyo si no quiere usar un reductor focal, aunque La Ruca debería inicializarse sin un reductor focal en el haz.

Hay que cambiar el foco del telescopio cuando se usan los reductores focales.
La Cubeta Cuadrada La Ruca (azul) La Ruca (rojo)
Cambio en el foco del guiador no se puede enfocar no se puede enfocar no se puede enfocar
Cambio en el foco del telescopio aprox +1710 aprox +2440

Manejo del CCD

Se describe la operación de los CCD en el manual "Macros para el sistema de CCD PMIS" por Alan Watson y Michael Richer.

No es necesario correr el programa ESPIA (que anteriormente copiaba las imágenes por la red), debido a que ahora la computadora que controla el CCD escribe las imágenes mucho más rápidamente a la estación de trabajo de Linux.

Para llenar el CCD, hay que mover el telescopio a una declinación de -30 grados poniendo los comandos:

ah 00 00 00
fijo_dec -30 0 0

Si tarda demasiado en llenar la botella, verifique que hay presión y nitrógeno en el tanque. Si el tanque está muy ligero, significa que está vacío y hay que pedir al asistente de cúpula del 1.5-m o 2.1-m que lo llene.

Lista de acciones para el principio la noche

Edificio

  1. Considere la opción de apagar todos los calentadores.
  2. Abra las puertas externas de la cúpula.

CCD

  1. Encienda el programa PMIS. Vea el documento "Macros para el sistema de CCD PMIS".
  2. Tome una imagen de prueba. Verifique que se puede leer el CCD y escribir imágenes en el disco.
  3. Planee en cuando va a llenar la botella del CCD.

La Ruca

  1. Si no está encendida, encienda La Ruca (vea arriba).
  2. Verifique que la rueda funciona correctamente.

Telescopio

  1. Abra la cortina de la cúpula.
  2. Abra la tapa del buscador.
  3. Encienda los interruptores en el gabinete de la consola.
  4. Abra las tapas del telescopio en el orden indicado en los interruptores.
  5. Ahora es un buen tiempo para llenar la botella del CCD. Ponga los comandos:
    ah 00 00 00
    fijo_dec -30 0 0
    
  6. Ahora es un buen tiempo para tomar campos planos. Mueva el telescopio 3 horas al este del meridiano poniendo los comandos:
    ah -03 00 00
    fijo_dec 0 0 0
    
    Tome los campos planos.
  7. Busque un estrella brillante cerca del cenit en el anuario. (Hay que recordar que el anuario del año YYYY tiene una época de YYYY.5.) Mueva a la estrella poniendo los comandos:
    ar HH MM SS
    dec DD MM SS
    epoca YYYY.Y
    act
    
    Busque la estrella en el buscador. Centre la estrella en el buscador usando la paleta. En la parte de atrás de la paleta hay un interruptor para cambiar entre movimientos lentos y rápidos ("J"). Pulse los interruptores de manera intermitente; no los apriete continuamente.
  8. Busque y centre la estrella en el CCD.
  9. Ponga el comando corr para actualizar las coordenadas.
  10. Busque una estrella más débil y enfoque.

Guiador

  1. Encienda el guiador (vea arriba).

Lista de acciones para el final de la noche

Guiador

  1. Apague el guiador (vea arriba).

Telescopio

  1. Cierre las tapas del telescopio en el orden indicado en los interruptores.
  2. Cierre la cortina de la cúpula.
  3. Ahora es un buen tiempo para llenar la botella del CCD.
  4. Mueva el telescopio al cenit poniendo el comando:
    cenit
    
  5. Espere hasta que se pare el telescopio.
  6. Cierre el programa de la consola poniendo Alt-F5 o Alt-Fn-i.
  7. Apague los interruptores en el gabinete de la consola.
  8. Cierre la tapa del buscador.
  9. Si hay probabilidad de lluvia o nieve, cubra el telescopio con una lona impermeable.

Edificio

  1. Cierre las puertas externas de la cúpula.
  2. Apague la cafetera.
  3. Apague las lámparas.

Artefactos de imágenes

Arcos fantasmos

Frecuentamente hay arcos en el campo del CCD. Parece que las superficies internas del guiador y de La Ruca reflejan estrellas brillantes afuera del campo y producen estos arcos. Las posiciones y los brillos de los arcos dependen de las posiciones y los brillos de las estrellas brillantes afuera del campo.

Si es necesario, se podrían quitar los arcos tomando imágenes en varias posiciones y combinando las imágenes, rechazando los valores extremos.

Imágenes residuales

Tanto el CCD SITe como el Thomson 2k sufren de imágenes residuales.

Problemas

Aquí damos una lista de problemas y varias soluciones.

El objeto no aparece en el campo.

Las imágenes no muestran nada.

No se pueden escribir las imágenes en el disco.

No se puede encontrar una estrella con el guiador

Guia mal

Lista de deseos

  1. Se debería modificar La Ruca y el guiador para evitar los arcos.
  2. Deberían haber etiquetas en los filtros que se puedan ver mientras están en la rueda.

Indice

a - b - c - d - e - f - g - l - m - n - o - p - r - s - t - v

a

  • Altitud del telescopio
  • Ambiente observacional
  • b

  • Bias
  • Brillo del cielo, Brillo del cielo, Brillo del cielo
  • c

  • Calibración
  • Calibración, bias
  • Calibración, campos planos de la cúpula
  • Calibración, campos planos del crepúsculo
  • Calidad de imágenes
  • Campos planos de la cúpula
  • Campos planos del crepúsculo
  • Características, telescopio
  • CCD, binning
  • CCD, bits del ADC
  • CCD, calidad
  • CCD, campo
  • CCD, Características
  • CCD, Características electrónicas
  • CCD, columnas malas
  • CCD, corriente oscuro
  • CCD, eficiencia cuántica
  • CCD, estabilidad del bias
  • CCD, exposición mínima
  • CCD, formato
  • CCD, fugas de luz
  • CCD, ganancia, CCD, ganancia
  • CCD, histéresis del amplificador
  • CCD, imagen residua
  • CCD, linealidad
  • CCD, manejo
  • CCD, manual
  • CCD, nivel de bias
  • CCD, no linealidad
  • CCD, obturador
  • CCD, orientación, CCD, orientación, CCD, orientación
  • CCD, overscan
  • CCD, pozo
  • CCD, rotación, CCD, rotación, CCD, rotación, CCD, rotación
  • CCD, ruido de lectura, CCD, ruido de lectura
  • CCD, selección
  • CCD, tamaño
  • CCD, tamaño del pixel
  • CCD, tasa de leer
  • CCD, temperatura, CCD, temperatura
  • CCD, tiempo para leer
  • CCD, tiempo que dura el nitrógeno, CCD, tiempo que dura el nitrógeno
  • CCD, variaciones de temperatura
  • CCD, viñeteo
  • CCD, viñeteo por el obturador
  • Computadoras
  • Consola
  • Consola, manual
  • d

  • Documentación
  • e

  • Exposición mínima
  • Extinciones
  • f

  • Filtros, angostos
  • Filtros, brillo del cielo, Filtros, brillo del cielo, Filtros, brillo del cielo
  • Filtros, Características
  • Filtros, extinciones
  • Filtros, Johnson-Cousins UBVRI
  • Filtros, manual
  • Filtros, puntos de cero
  • Filtros, Strømgren ubvy
  • Filtros, Thuan-Gunn uvgriz
  • Filtros, términos de color
  • Foco
  • Foco, guiador
  • Foco, telescopio
  • Fugas de luz
  • g

  • Guiador, campo
  • Guiador, Características
  • Guiador, foco
  • Guiador, imagen fantasma
  • Guiador, magnitud límite
  • Guiador, manejo
  • Guiador, manual
  • Guiador, seleccionar estrellas
  • Guiador, viñeteo
  • l

  • La Cubeta Cilindrica
  • La Cubeta Cuadrada
  • La Cubeta Cuadrada, reductor focal, La Cubeta Cuadrada, reductor focal, La Cubeta Cuadrada, reductor focal
  • La Cubeta, Características
  • La Ruca, capacidad
  • La Ruca, Características
  • La Ruca, manejo
  • La Ruca, manual
  • La Ruca, reductores focales, La Ruca, reductores focales
  • Latitud del telescopio
  • Longitud del telescopio
  • Lámpara
  • Límites, declinación
  • Límites, ángulo horario
  • m

  • Manejo
  • Manejo, CCD
  • Manejo, guiador
  • Manejo, La Ruca
  • Manejo, telescopio
  • Manuales, CCD
  • Manuales, filtros
  • Manuales, guiador
  • Manuales, La Ruca
  • Manueles, consola
  • Montura, telescopio
  • n

  • Noticias
  • o

  • Obturador
  • Opticas, telescopio
  • p

  • Pilas
  • Política de apertura y cierre
  • Precisión del apuntado
  • Puntos de cero
  • r

  • Reductores focales, Características
  • Reductores focales, manejo
  • Rotación, CCD
  • s

  • Seeing
  • Selección de un CCD
  • t

  • Telescopio, calidad de imagen
  • Telescopio, comandos de la consola
  • Telescopio, consola
  • Telescopio, cúpula
  • Telescopio, foco, Telescopio, foco
  • Telescopio, interruptor de pánico
  • Telescopio, manejo
  • Telescopio, montura
  • Telescopio, ubicación
  • Telescopio, ópticas
  • Tiempo que dura el nitrógeno, Tiempo que dura el nitrógeno
  • Términos de color
  • v

  • Viñeteo
  • Viñeteo por el obturador

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