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CSO观测实践(二)实地篇

已有 4002 次阅读 2013-12-2 06:55 |个人分类:知识|系统分类:科研笔记| 观测, CSO

      之前进行过CSO远程观测(http://blog.sciencenet.cn/blog-117333-735609.html),也看过一些资料,描述高海拔观测的注意事项。但是纸面上的东西和实际的差距总是超乎想象的。实地到CSO观测获得的经验是直接的,也比纸面上丰富。

交通
      夏威夷是个神奇的地方,茫茫北太平洋,就几星陆地,夏威夷就是其中最大的一堆。要来这里大概最合适的就是坐飞机,最短的路线大概就是经韩国或者日本了,但花费的时间大概也在十五个小时以上。但实际上,加上转机时在机场的等候时间,在加上从机场到山上的时间,旅程通常会超过二十个小时。但是如果不熟悉檀香山(Honolulu)机场的话,最好多留一点转机时间,美国的边检比较严格,可能会耽误很多时间(这里要提醒一下,来美国,最好什么吃的都不要带,饼干也不要带。有一个韩国人可能是带了些韩国的食品,直接被安全人员带到一边去了,耽误时间不说,也影响心情啊。)。转机时间多的话,也可以在机场转转,甚至到机场外面转转。写写明信片也是不错的。
      当转了两次飞机到了希洛(Hilo)之后,还要面对一个问题,如何上山?需要强调,观测站所在的Hale Pohaku(夏威夷语:石头房子)是莫纳凯亚半山腰,海拔2800米,距离最近的居民区也有几十公里,一般出租车司机都不愿意去,所以如果不是通过观测站的关系,很难找到出租车。所以最好是自己租车,如果没有美国驾照的话,最好租Harper car and truck rental的四驱车,因为没有美国驾照不能使用观测站的车,而Harper car and truck rental的四驱车是唯一能上山顶的车辆。我就吃了这个亏,没怎么开过车,所以只能坐出租到观测站,然后再想办法到山顶(事实证明,这是非常不方便的)。
      莫纳凯亚山上这些望远镜的偏远,远远超出想象。从希洛到山脚大概四十分钟,这里已经没有什么人烟了。再往山上开二十分钟才到半山腰的观测站,再往上开二十分钟才能到望远镜。我曾经看了卫星地图以后认为可以走上去,但是来了之后就彻底放弃了。因为从观测站到山顶有十几公里,如果是在北京,走两三个小时也就到了。但是要从海拔2800米走到4200米,这绝不是容易的事,要知道,在这个地方,爬都会有喘不上气的感觉。所以,今后要来这里观测最好会开车,并且能得到本单位的经济支持。
     

环境
      夏威夷的大岛虽然是海岛,但是莫诺凯亚山山顶的海拔超过了4200米,比我家乡的海拔高得多。我之前到过的最高海拔也就是四千多米,那还是丽江的玉龙雪山。所以,莫诺凯亚山算是比较神奇的,给人的感觉很独特,特别是从海边的机场坐车一个小时之内到山上的话。
      虽然离海只有几十公里,但是在2800米的观测基地(住宿的地方)以及山顶的观测站(http://www.ifa.hawaii.edu/info/vis/photo-gallery/vis-webcam.html),空气却非常干燥(关于可沉降水汽,参见http://mkwc.ifa.hawaii.edu/forecast/mko/index.cgi),木制家具多半都有裂缝。在屋子里得一直开着加湿器,鼻子才会好受一些。
      山顶比较荒凉,基本见不到植被,望远镜倒是有不少。从山上往下看,几乎每天都能看云海,有时候云海比较高,有时候云海比较低,云海越低,湿度就越低,观测条件也就越好。

观测
      之前的远程观测主要是谱线观测,相对来说是比较简单的,按手册做,记住几个命令也就没太大问题。CSO的谱线观测系统(230 GHz)是相对比较自动的,没有需要观测者手动调节的部分。但是CSO的量热器阵列(Sharc)以及相应的偏振测量设备(Sharp)的操作要相对复杂一些。主要的操作流程手册里都有,但有些注意事项没有写到手册里。
      现在就按照观测手册来讨论一下观测流程。

Sharp

Sharp是基于Sharc的,所以相当一部分流程基于sharc的观测流程。而且Sharp的指向定标依靠sharc的扫描模式。
1. 登录5913桌面检查温度、或启动氦循环制冷。有多种办法,在CSO,可以先
ssh -X sharc@kilauea
登录到sharc账号,然后
csovnc.pl 5913
如果温度小于0.5K则可以进行观测。如果氦循环没有打开,可以点Start键启动。

2. 打开UIP桌面(5902),DSOS(主动反射面控制系统)桌面(5903)和sharc界面(5911)。

3. 在5902中启动UIP
uip
如有必要,取得控制权。
uip> pundit true

uip>


4. 开圆顶
uip> shutter /open
指向东方(为启动DSOS之用)
uip> az 90
uip> za 45

5. 启动DSOS服务器
在5903桌面的agent window窗口,键入下面的命令
tpick% DSOSdaemon
tpick% DSOSserver

6. 选择仪器为sharc2
uip> instrument sharc2

6a. 检查三级镜位置,如果位置不在nasmyth2,放到nasmyth2。
uip> tertiary
uip> tertiary /nasmyth2
然后把定标源放到波束外(一直没明白这是干什么,大概意思是不影响观测)
uip> vane /out

6b. 如果有源表的话,载入源表
uip> cat sharp

7. 启动sharc的供电(5911桌面)
kilauea% sharcpwr.csh on
如果是本地观测,应该到望远镜下检查电源控制器上的两个绿灯、一个黄灯、两个红灯是否点亮。
sharp观测还需要检查半波板的角度是不是50度。
打开半波板加热装置(半波板在低温下会产生精度问题。可能是热装冷缩导致的。)对于不同的温度要设置不同的电压,在2013年11月27日之前,这需要手动调节,2013年11月27日,CSO安装了一个从中国购买的温控装置,将这个步骤自动化了。

8. 设置放大器的电子装置,在5911桌面
sharcii% cd ~/fpga
sharcii% go

9. 重置sharciiDSP,在5911桌面
sharcii% cd ~/DSP
sharcii% sharcDSP
sharcii% s2
SHARC2> status
SHARC2> starus
检查两次的输出中UT有没有更新。有更新就可以退出。
SHARC2> quit

10a. 启动IRC服务器,在5911桌面中
sharcii% cd ~/irc
sharcii% sharcServer
确保最后一条输出信息长得像
hh:mm:ss.sss EVENT Started org.mortbay.http.HttpServer@xxxxxxx

10b. 启动IRC代理,在5911桌面中
kilauea% cd ~/irc
kilauea% ./sharcClient
窗口会比较混乱,可以用下面的命令初步整理一下。
kilauea%./sharcArrange

kilauea%./sharpArrange

11. 指向定标,在5902窗口中
uip> sweep 30 20 /y 20 14.142 /alt
uip> sec /stop
uip> azo /chop 0
最后一条命令是确保二级镜停止以后角度为零。
然后在5911桌面Sharc控制窗口点击“hardware level”,

直到sharc状态显示窗口大部分单元都是绿色的。改变积分时间就可以进行积分了。
根据得到的对点源的扫描图像可以进行指向定标和调焦。

12. 进行sharp观测,在5902窗口中
uip> observe sourcename
然后在Sharc控制窗口点击“hardware level”,直到sharc状态显示窗口大部分单元都是绿色的。
然后根据源的实际位置更改Sharp控制窗口中的天顶角(只需要粗略值,只要源在Sharp视场中就可以了)。然后积分就可以了。




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