Instrumentação

O modelo SBIG ST-7 XME-D (descontinuado) emprega dois tipos de detectores: um para a guiagem (Texas Instruments TC-237) e outro para o imageamento (Classe I Kodak KAF-0402E/ME), portanto, um arranjo exclusivo de dois CCD em paralelo que permitem simultaneamente guiar e capturar imagens com exposições entre 0,12 e 3600 s (com resolução de 10 ms). Em adição, uma roda de filtros (CFW-8) com 5 posições permite realizar fotometria dos objetos nas bandas UBV(RI)c, além da tecnologia de óptica adaptativa (SBIG AO-7) para reduzir os efeitos adversos da turbulência atmosférica. A Eficiência Quântica está ilustrada na Figura, com o máximo (~85%) próximo da linha de emissão do H-alpha (656 nm).

As principais características são descritas a seguir:

(i) Resolução do Imageador: 765 x 510 pixels. Dimensões do pixel: 9 x 9 mícrons. Dimensões da matriz: 6,9 mm x 4,6 mm, com de diagonal de 8,3 mm. Total de pixels: 390150.

(ii) Resolução da Guiagem: 192 x 164 pixels. Dimensões do pixel: 13,75 x 16 mícrons. Dimensões da matriz: 2,64 x 2,64 mm, com diagonal de 3,73 mm.

(iii) Ruído de leitura: 15 e- RMS; Ganho A/D: 2,3 e-/ADU; Corrente escura: 1 e-/pixel/s (0 graus C). Inferior a 0,2e-/pixel/s (-10 graus C). Taxa de digitalização: até 420 mil pixels/s.

(iv) Shutter (eletromecânico).; Binagem: 1x1,2x2,3x3; Temperatura limite (-35 graus C).

O telescópio Sky-Watcher AC 120/600 StarTravel BD AZ-3 é um refrator de 120 mm de abertura com distância focal de 600 mm, portanto, um F/5, adequado para a observação de grandes campos com baixa ampliação. Por exemplo, com as características do CCD SBIG ST-7 XME-D descrito anteriormente, temos um FOV (Field-of-View) da ordem de 39,45 x 26,30 minutos de arco, suficiente par incluir boa parte do aglomerado aberto M37, com tamanho angular de 25 minutos de arco). A área projetada da instrumentação é da ordem de 0,29 graus quadrados. A escala de placa com o CCD SBIG ST-7 XME-D é de 3.09''/pixel (binado 1x1). O tempo de exposição de M37 (Figura) foi de 30 segundos no filtro V.

A óptica dispõe de uma objetiva acromática que corrige bem as aberrações do azul e do vermelho. A capacidade de resolução é de 0,96 segundos de arco, oferecendo o máximo de detalhes e contrastes. A magnitude observacional limite é da ordem de 12.

A montagem de origem é Azimutal e sem motorização (controle GoTo). Então, para explorar o máximo do Sky-Watcher, adequamos o mesmo no Meade LX200 GPS 10' e passamos a usar a montagem estável e de alta performance com função GoTo, facilitando, assim, o apontamento dos objetos com o software AutoStar II, que inclui mais de 145 mil objetos (do Sistema Solar aos catálogos de galáxias). O receptor de GPS da Sony com tecnologia de nivelamento e orientação com o Norte verdadeiro (Level-North-Technologie ou LNT) permite obter de forma automática e precisa a hora, data e a localização geográfica.

Os telescópios Meade LX200 GPS são do tipo Cassegrain (um refletor primário parabólico um refletor secundário hiperbólico) com montagens em garfo (autazimutal). Para as nossas atividades, dispomos de 4 telescópios com abertura de 10" (254 mm) e distância focal de 2500 mm, portanto, de razão focal F/9,8. São equipados com Ultra High Transmission Coatings (UHTC), um revestimento especial multicamadas na placa corretora frontal, fornecendo até 15% mais de transmissão de luz. Também possui um sistema avançado livre de coma (ACF - Advanced Coma-free Optics), ou seja, um design óptico que elimina as aberrações típicas de todas as ópticas de espelho, permitindo que as estrelas sejam também pontuais mesmo na borda do campo da imagem, sem exibir distorções alongadas semelhantes a cometas. De acordo com o fabricante, o campo da imagem é mais plano que o dos telescópios clássicos Ritchey-Cassegrain.

A partir das características do CCD SBIG ST-7 XME-D, como ilustrado na Figura, temos um FOV (Field of View) de 9,47 x 6,31 minutos de arco, fornecendo uma área projetada da ordem de 59,8 minutos quadrados. A escala de placa é de 0,74'' /pixel (1x1 binado). O tempo de exposição de M37 (Figura) foi de 20 segundos no filtro V.

Utilizamos o software AutoStar II GoTo com uma base razoável de objetos astronômicos (> 145 mil), incluindo objetos do Sistema Solar e catálogos variados de estrelas e galáxias.

O CCD SBIG Aluma 694 (https://diffractionlimited.com/product/sbig-aluma-ccd694/) possui um sensor de 6 megapixels (2750 x 2200 pixels) com pixels de 4,54 mícrons. É ideal para obter alta resolução espacial, exposições de longa duração com brilho amplificado mínimo, corrente escura e ruído. A tecnologia também inclui a capacidade de executar binagem analógica, importante para aplicações espectroscópicas.

O detector emprega o sensor óptico ICX-694 (12,48 mm x 9,98 mm) com eficiência quântica de pico superior a 75% (ver Figura), sensibilidade espectral muito ampla e extraordinária sensibilidade ao azul. Possui ruído de leitura baixo (4,5 elétrons), ampla faixa dinâmica e corrente escura extremamente baixa (0,025 elétrons/p/s).

O tempo mínimo de exposição permitido é de 0,001 segundos (obturador eletrônico) e taxa de digitalização de 8Mpixel/s. Além disso, possui um obturador mecânico de alta performance, que facilita a precisão das imagens de calibração, bias, dark e flat-field. O CCD permite incluir uma roda de filtro FW8S-Aluma de 8 posições com posicionamento de filtro em nível de mícron, câmera de guia fora do eixo StarChaser SC-2 e acessório de óptica adaptativa AO-8A.

O resfriamento (cooling) de dois estágios é realizado por dois ventiladores potentes (com ajuste automático de velocidade) e um dissipador de calor com capacidade de atingir até -50 graus C (para uma temperatura ambiente de 0 grau C).

O telescópio CDK20 (Planewave Instruments - https://planewave.com/product/cdk20-ota/) em fibra de carbono, apresenta design óptico Corrected Dall Kirkham (CDK) com abertura de 508 mm e distância focal de 3454 mm, o que fornece uma razão focal de F/6,8. A escala de placa com o CCD Aluma 694 é de 0,27''/pixel.

O design do telescópio não oferece coma, não apresenta astigmatismo fora do eixo e possui um campo plano. O CDK20 consiste em três componentes: um espelho primário elipsoidal, um espelho secundário esférico e um grupo de lentes. Todos esses componentes são otimizados para trabalhar em conjunto, a fim de criar excelentes estrelas pontuais em todo o plano de imagem de 52 mm.

A partir das características do CCD SBIG Aluma 694 descrito acima, obtemos um FOV (Field of View) de 12,6 x 10,2 minutos de arco e resolução de 0,27 x 0,27 segundos de arco/pixel. Na Figura, uma exposição teste de 60 segundos (imagem bruta) para uma parte da nebulosa M20 (Trífida), uma região HII na constelação de Sagitário.

A roda de filtros FW8S-Aluma acomoda até 8 filtros de 36 mm e possui inserções disponíveis para filtros de 1,25". O dispositivo inclui um mecanismo de centralização com alta precisão para posicionar, cada filtro, sempre na mesma posição. A precisão feita em um único pixel permite eliminar fantasmas de manchas de poeira e outros artefatos após o flat-field. Essa alta precisão resulta em imagens da excelente qualidade e precisão fotométrica.