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Attività del gruppo AO di Arcetri

LBT (2x8.4m). E-ELT (42m). TMT (30m). GMT (25m). VLT (4x8.2). Attività del gruppo AO di Arcetri. Antarctica. LATT (6m tel. spaziale). LBT: the first adaptive telescope. LUCIFER: -Seeing limited -GLAO assited -diffraction limited imager and spectrograph (0.9-2.5 m m). Adsec 1.

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Attività del gruppo AO di Arcetri

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Presentation Transcript

  1. LBT (2x8.4m) E-ELT (42m) TMT (30m) GMT (25m) VLT (4x8.2) Attività del gruppo AO di Arcetri Antarctica LATT (6m tel. spaziale)

  2. LBT: the first adaptive telescope LUCIFER: -Seeing limited -GLAO assited -diffraction limited imager and spectrograph (0.9-2.5 mm) Adsec 1 Adsec 2 LBTI: -Nulling -Fizeau interf. (3-20 μm)

  3. First Light AO for LBT: FLAO AdSec units 2002/2008 Contract # AO 104 Funds 677KEuro ~ 15 FTE Adsec foto Contract # W units 2002/2008 Contract # AO103 Funds 1433KEuro ~ 30 FTE Scala temporale Che tipo di osservazioni nelle 62 notti di commissioning (IRTC) ?

  4. Strehl Ratio in H band Goal Baseline Measured in lab Dove siamo con FLAO ? Atm. Conditions: Seeing 0.8 arcsec V_wind 15m/s

  5. Mt.Graham – Site Testing Satellite image LBT VATT 250 m GS GS 4GeneralizedScidarruns 43 nights

  6. Masciadri et al., 2009, MNRAS, submitted Mt. Graham – Site Testing with dome contribution Median seeing without dome contribution VATT dome seeing Measurements taken from VATT telescope (1.8m) Medianseeing and astroclimaticparameters comparabletothoseof the best astronomicalsites in the world !!!

  7. LUCIFER LUCIFER installed at LBT BG DX Ritorno per gli astronomi

  8. Images from commissioning Ritorno scientifico per gli astronomi: - Imaging/spettroscopia DL (25% tempo LBT) - Supporto alle osservazioni vs. tempo oss. NGC 1569 H2 region 300s total exp. time Slit width 1arcsec M16: K band 150s total exp. time

  9. LUCIFER & FLAO “The LBT AO Science Working Group is charged with advising the Arcetri AO team on both scientific priorities and expectations of operability for the first light AO system.” LBT AO Science Working Group [F. Mannucci] One astronomer per partner: R. Davies (MPE Garching) P. Hinz (UoA) Struttura coord. LBT italia A. Fontana Gruppo AO Arcetri LBTO FLAO AO science Group [F. Mannucci] LUCIFER team Post-doc, PhD students ad Arcetri per eseguire le osservazioni con LUCIFER Ritorno scientifico vs. supporto al telescopio. Meeting LUCIFER team FLAO team (Nov09)

  10. ARGOS takes advantage of the existing Adaptive Secondary Mirror and of the FLAO Pyramid WFS as tip-tilt tracker. Advanced Rayleigh Ground Layer Adaptive Optics System • Correction of Ground Layer turbulence • Resolution improvement of a factor 2-3 • Gain a factor 4-9 in integration time! • Correction over a large field (4x4’) • Nearly 100% sky coverage • Operates under most seeing conditions • Upgrade plan to Diffraction Limited operation • FDR Apr. 2010, AIT 2011, LBT comm. 2012 Strong increase of the LBT science capabilities: Use of LUCIFER as MOS 4x4 arcmin @ 0.3 arcsec GLAO turns a 0.6” site into a 0.3” site

  11. INAF/Arcetri contribution to ARGOS • Performance simulations • Dichroic and Rayleigh WFS design, integration and test • DL/LTAO system (phase B) • 10 FTE in 3 years • 1.2MEuro (HW+FTE) • turbul. studies/AO sim. inputs Rayleigh WFS Dichroic Ritorno scientifico per gli astronomi: - Imaging/spettroscopia GLAO (25% tempo LBT) - Supporto alle osservazioni vs. tempo oss. Sodium WFS (study for phase B) Spot pattern on CCD

  12. Which turbulence for ARGOS ? HVR - GS 50% of the turbulence below 80 m median θ0=2.5” GS weak turbulence Extremely favourable conditions for GLAO applications

  13. AO system for LBTI • Nulling and Imaging • Camera: • Nulling Optimized Mid-Infrared Camera (8-25um) • LMIRCam (3-5um) • [Hinz - SPIE 2008] http://planetquest.jpl.nasa.gov/lbti/lbti_index.cfm

  14. AO system for LBTI Sub-Contract INAF/OAA – Arizona University Scala temporale Inizio AIT Luglio 2009 Acceptance test Gennaio 2011 Spedizione a LBTO Febbraio 2011 Commissioning unit#1 Luglio 2011 Commissioning unit#2 TBD 2011 Link al sito NASA/LBTI http://planetquest.jpl.nasa.gov/lbti/lbti_index.cfm

  15. Generalized Scidar MEASUREMENTS Mt. Graham – OT Modeling (a) GS GS average MNH MNH MNH εMNH= 0.57” (b) ε= 0.86” dome seeing included • Main goal: seeing forecasting for flexible scheduling • Studies (3/2010 ->): • New and different measurements to constrain the model • Turbulence schemes in stable regimes • New calibration methods • - New parameterization schemes (c) Δx=500m Seeing [20 m - ∞] (“) • Temporal evolution of the optical turbulence • vertical distribution (CN2 profiles). • (b) Temporal evolution of the seeing ε • (c) Temporal evolution of the isoplanatic angle θ0 average dome-seeing excluded εGS= 0.53” 20 km SIMULATIONS with the non-hydrostatic atmospherical meso-scale model (Meso-Nh)

  16. Simulated CN2 300 CN2 (m) Antarctica: DOME C 200 100 50 m hSL = 20 m (average in the night) hSL: height of the surface layer (black line) time Seeing [50 m; - ∞] Isoplanatic Angle Main goal: site selection (Dome C, Dome A, South Pole, others…) and site independent calibration 80 km ΔT=10 hours: (02:00 - 18:00) UT; sampling=10 min At present 2 papers: Lascaux et al., 2009, MNRAS and Hagelin et al., 2008, MNRAS

  17. Magellan • Contract # AO W unit 2.05.23.01 • Fondi 500.1 KEuro • WFS • AO control SW ~2m Scala temporale Accordi per osservazioni future ?

  18. VLT DSM (AOF) VLT (4x8.2) • VLT-DSM: Contratto Microgate-ESO • Arcetri ha partecipato alla fase di disegno con OPTICON (2004-2008) • Nell’attuale fase di produzione e test Arcetri partecipa con due sottocontratti verso Microgate: • Software per Maintenance and Calibration DSM(90k€ contratto in essere, 0.5 FTE) • Test optomeccanico del DSM a ESO (Assist)(contratto in definizione, 1 FTE) VLT-DSM: 1170act, D=1120mm Scala temporale

  19. E-ELT E-ELT (42m) MAORY: modulo MCAO per E-ELT • Due contratti in essere per il disegno di “Phase A”: • ESO + FP7 (#211257) • Fine dei contratti di Phase A: Dic 2009Possibile follow-up per la Phase B SR e EE(in50mas) vs field • Arcetri contribuisce con il disegno dei NGS WFSs • Il limite in manpower dovuto all’impegno LBT-AO ha limitato la partecipazione. (seeing 0.8”)

  20. EELT E-ELT (42m) M4AU: Specchio adattivo (M4) per E-ELT • Estensione della tecnologia dei secondari adattivi a E-ELT • Contratto Microgate-ESO per: • disegno specchio M4 adattivo da 2.6m (~6300 attuatori) • produzione e test di un prototipo dello specchio (330acts) Arcetri partecipa con la posizione di AO-Scientist nel progetto (piena sovrapposizione con LBT-AO: forzati a declinareofferta di maggiore coinvolgimento per il disegno e test) Prototipo M4 E-ELT (42m)

  21. Primario segmentato di GMT 25m • Vi sono discussioni in corso sulla partecipazione al disegno del telescopio e del sistema diottica adattiva: • Adaptive secondary (segmented) • Piramyd WFS • Segments co-phasing (M1 & M2) GMT (25m) Magellan & Great Magellan Tel. (GMT) Stesso gruppo di magellan. Tecnologia molto simile a LBT: GMT e fatto da 6+1 primari tipo LBT.

  22. (C): National Science Foundation - Mauna KeaWeather Center - ForOT ForOT: Projects Future (ELTs) (A): Feasibility Study - Phase A (ESO) in discussion Mauna Kea Cerro Paranal TMT (B): E-ELT site * AND TMT (*) tobeselectedwithinbeginningof 2010

  23. Specchi superleggeri per telescopi spaziali • Contratto ESA per lo sviluppo della tecnologia • Partner di INAF: INOA, ADS, Microgate, CGS • Fase 1 agosto 2009  aprile 2010 • Fase 2 maggio 2010  luglio 2011 • Progetto di specchi segmentati superleggeri (3.5 – 6 metri di diametro equivalente) che rispondano alle specifiche di una missione spaziale basata su lanciatori di piccole dimensioni. • . La nostra proposta: applicazione delle tecnologie AO sviluppate per i secondari adattivi di LBT LATT (6m tel. spaziale)

  24. Propulsion System Deployment kinematics and mechanisms Primary Mirror Secondary Mirror Power System Baffle Il satellite in orbita e ripegato

  25. Progetti e scadenze

  26. Il manpower disponibile Ultimo ricercatore strutturato assunto nel gruppo nel Giugno 2000 !!!! Cambia colore Non so come hai fatto

  27. Attivita future…. Posti futuri: 4-5 posti di ricercatore 2 posti tecnico 1 Amministrativo TD per ordini/amministrazione ForOT XFET 1 posto ricercatore in arrivo per LBT AO (2010 ?) Spazi: Laboratorio per LBTI AIT Laboratorio per MAGELLAN AIT Laboratorio per ARGOS 2mx2mx1m Supporto tecnico all’osservatorio: Disegnatore tecnico

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