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SHARPEST:昴星团望远镜上基于 Shack-Hartmann 传感器的大气湍流剖面探测实验

天体物理仪器与方法 2023-10-17 v1

摘要

大气湍流剖面在多激光导星自适应光学(AO)系统的设计与运行中起着重要作用。为获取昴星团望远镜未来 AO 系统所需的代表性自由大气剖面与分辨的地面层剖面,我们开展了 SHARPEST(Shack-Hartmann Atmospheric tuRbulence Profiling Experiment at the Subaru Telescope)项目。该项目研制了一套由两个 Shack-Hartmann(SH)传感器组成的湍流剖面仪,通过昴星团望远镜以 2 cm 子孔径的高空间采样观测一对亮星。我们对 SH 光斑数据进行了两种分析:基于光斑闪烁方差分析的自由大气剖面,以及基于光斑斜率的地面层剖面。本文介绍了自由大气剖面的初步结果,以及前两次工程运行获得的总视宁度值与风剖面。两个独立 SH 传感器重建的自由大气剖面吻合良好。除约 1 km 处湍流强度外,结果与其他剖面仪的同时测量一致,该差异可由基于闪烁的剖面仪的过高估计问题解释。测得的总视宁度值也小于同时测量结果,可能源于两站点间地面层湍流差异。风剖面与探空仪直接测量一致性良好。通过本研究,我们建立了利用单个具有精细子孔径的 SH 传感器数据分析来约束自由大气剖面、总视宁度与风剖面的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.09564,
  title  = {SHARPEST: The atmospheric turbulence profiling experiment using Shack-Hartmann sensor at the Subaru telescope},
  author = {Hajime Ogane and Yoshito Ono and Yosuke Minowa and Shin Oya and Koki Terao and Takumi Akasawa and Riki Homan and Masayuki Akiyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09564},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 17 figures, accepted for publication in MNRAS