利用 CAMAL 监测大气吸收

地面天文观测可能受到大气水汽吸收的限制，这种吸收随时间高度变化，显著增加了近红外（NIR）波段光谱学和测光学的复杂性。为了达到在近红外波段探测地球大小系外行星所需的灵敏度，必须同时监测可降水汽（PWV），以减轻可变大气谱线对径向速度测量和凌星光变曲线的影响。为解决这一问题，我们介绍了大气谱线自动监测相机（CAMAL），这是一台独立的、廉价的六英寸口径望远镜，专用于在 Mount Hopkins 的 Fred Lawrence Whipple 天文台测量 PWV。CAMAL 利用三个窄带近红外滤镜来追踪影响与 MINiature Exoplanet Radial Velocity Array (MINERVA) 和 MINERVA-Red 望远镜同步观测的大气水汽量。在此，我们介绍了 CAMAL 的当前设计，讨论了我们的数据分析方法，并展示了利用 CAMAL 在 11 个夜晚进行的 PWV 测量结果。对于其中七个夜晚的数据，我们拥有从同样位于 Mount Hopkins 的 Tillinghast Reflector Echelle Spectrometer (TRES) 获取的高分辨率恒星光谱中提取的独立 PWV 测量值。我们利用 TRES 光谱校准了 CAMAL 的绝对 PWV 标度。CAMAL 与 TRES 的 PWV 估算值比较显示出极好的一致性，在 10 mm 的 PWV 范围内匹配精度优于 1 mm。对 CAMAL 测光精度的分析表明，其传播到的 PWV 测量精度在干燥条件（PWV < 4 mm）下优于 0.5 mm。我们还发现，CAMAL 导出的 PWV 与位于约 90 公里外的 Kitt Peak 国家天文台的基于 GPS 的水汽监测仪得出的 PWV 高度相关，其均方根 PWV 差异为 0.8 mm。