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CSO观测实践
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CSO是加州理工亚毫米波天文台（Caltech Submillimeter Observatory）的简称。这是一台10.4米的亚毫米波望远镜，位于夏威夷岛的冒钠凯亚山上。这是进行分子谱线观测的理想设备。由于圆顶的问题（跟踪系统的原因，正如Arecibo那样。另外还有ON-OFF观测模式的限制，因为ON和OFF要保持相同的天顶角，但是要距离1度），CSO望远镜的天顶角范围是0.5度到88.5度。也就是说天顶是无法观测的，正如Arecibo望远镜那样。
CSO的海拔是4070米（13350英尺），所以需要注意海拔对观测的影响。在这样的海拔，身体为了增加血液中的含氧量，会倾向于使血液脱水，增加血液浓度。所以，为了避免脱水造成严重的高原反应，需要每小时喝一杯水！此外，CSO的整座建筑在观测的时候会旋转，所以当观测完，出门的时候，如果发现门没有开在预想的位置，不要惊奇，这不是高原反应。在高海拔处，空气干燥，要特别注意静电的影响，在接触电子设备之前要注意接地。
CSO望远镜观测的时候要打开圆顶，所以需要特别注意天气变化，根据规定，恶劣天气（雨、雪、霜、雾），风速超过16米每秒或者湿度超过80%，圆顶不能打开，而对于远程观测，要求更严格，恶劣天气，风速超过13米每秒或湿度超过60%就不能进行观测。在观测过程中也必须时刻注意天气变化，一方面可以查看CSO观测窗口中的湿度和225 GHz光深，另一方面可以查看山顶各摄像头的实时图像（CFHT http://www.cfht.hawaii.edu/webcam/index.php?cam=gemdome，CSO http://www.cso.caltech.edu/webcams.html，UKIRT http://www.jach.hawaii.edu/weather/camera/ukirt/，冒钠凯亚天气状况总结 http://www.jach.hawaii.edu/weather/）。
CSO观测分为两类：低频观测（230 GHz）和高频观测（345 GHz及以上）。在光深小于0.06时可以进行高频观测，光深大于0.06时只能进行低频观测。
CSO观测主要需要用到几台主机：1）kilauea，这是主要使用的电脑。在这台电脑上用UIP控制望远镜。如果要使用sharc ii进行观测，需要运行
kilauea% ./sharcClient
2）sharc ii，这是控制sharc ii的电脑。负责进行液氦制冷、存储数据等。
3）tpick，这是控制主动反射面（DSOS系统）的电脑。
远程观测（参见http://cso.caltech.edu/wiki/cso/observing/remoteobs）可以使用ssh -X username@kilauea.caltech.edu 登陆，但是最好使用vnc登录远程桌面。各仪器的vnc桌面对应如下
| Port | Usage | Contents |
|---|---|---|
| 5901 | Heterodyne | UIP, antenna status, secondary mirror, and spectrometer output |
| 5902 | UIP | UIP, antenna status |
| 5903 | DSOS | monitor, xterms |
| 5906 | Bolocam control | UIP, antenna status, xterms |
| 5907 | Bolocam quicklook | xterms |
| 5907 | Music DAQ | xterms |
| 5908 | Music control | UIP, antenna status, xterms |
| 5909 | Music quicklook | xterms |
| 5911 | Sharc | xterms, Sharc IRC |
| 5913 | Sharc fridge | monitor, clock, xterm |
使用vnc必须使用ssh转接。先
ssh -L 50001:localhost:5901 username@kilauea.caltech.edu -v
然后
vncviewer localhost:50001
就可以了。
观测需要准备源表（Source Catalog），源的名字随意，但是坐标必须准确（河内观测不需要准确的视向速度）。谱线观测还需要准备谱线表（Line Catalog），谱线名称随意，但是频率必须准确（谱线列表必须认真准备，lo命令不认数，只认谱线名，然后从谱线表里读出频率。所以事先没有准备观测的谱线临时要观测时需要修改谱线列表。但尚不清楚是否需要重启UIP）。对于波长小于500微米或频率高于600 GHz的观测，需要启动DSOS。观测中查看各个源的位置需要使用
orrey &
选择接收机使用（以230 GHz谱线接收机为例）
instrument rx230b
b表示宽带（broadband）。
一次典型的观测如下。首先检查天气情况，如果适合观测，
登录到自己的账户（虽然已经用了远程桌面，但是数据存储等仍需要一个权限控制），
kilauea> ssh username@kilauea
然后打开UIP
username> uip
然后打开圆顶
UIP> shutter /open
建立一个数据文件
UIP> data yyyy-mm-dd
将望远镜指向某CO点源
UIP> obs co-star-name
选择仪器
UIP> instrument rx230b
然后设置频谱仪
UIP> spec /ffts1w 5.28 /ffts2 /res /display kilauea:1
然后设置本振
UIP> lo 12co2-1 /side u /if 5.28
谱线名称是事先写在谱线表（Line Catalog）中的，u是up的缩写，UIP有自动补全功能。这个命令表示将谱线放在下边带中，中心频率放在5.28 GHz。
定标确定接收机温度
UIP> cal
启动二级镜（前一个参数是二级镜摆动的角度（摆幅），后一个参数是摆动频率）
UIP> sec 120 0.712
设置基线窗口
UIP> spec /baseline 2500 3500 4700 5700
设置积分时间（以秒为单位）
UIP> spec 2
进行指向定标
UIP> five 20 /ffts1 /range 4000 4200
偏移量20角秒，使用ffts1频谱仪的4000到4200通道进行积分。如果指向偏差较大，再做一次。
然后就可以进行观测了。
然后导入源表（和谱线表）
UIP> catalog <filename>
将望远镜指向源
UIP> observe <sourcename>
关掉二级镜
UIP> sec /stop
设置积分时间
UIP> spec 60
然后进行定标
UIP> cal
然后就进行观测（可以使用repeat命令对一个操作重复多次）
UIP> repeat 5 "oo_scan /designated_off <off_point_name>"
然后就等着望远镜观测出数据了。
完成观测后，将望远镜归位
UIP> stow
关圆顶
UIP> shutter /close
关本振
UIP> lo /off
关二级镜（对于谱线观测，观测之前就已经关掉了）
UIP> sec /stop
然后退出UIP就可以了。
UIP> exit
=============================================
附录
1. 脚本
'obsco.uip'
------------------------------------------------------------------------------
sec /stop
cat xxx.cat
define ch*20 name
let name &1
obs 'name'
define ch*20 name2
let name2 &2
cal
spec 60
repeat 5 "oo /des 'name2'"
------------------------------------------------------------------------------
'obsfive.uip'
------------------------------------------------------------------------------
define real t
let t &1
sec 120 0.83
spec /ffts1w 5.28 /ffts2 /res
lo 12co2-1 /side u /if 5.28
spec 't' /baseline 2500 3500 4700 5700
define ch*20 name
let name &2
obs 'name'
chop 2
five 20 /ffts1w /range 4000 4200
------------------------------------------------------------------------------
'obsclose.uip'
------------------------------------------------------------------------------
shutter /close
stow
sec /stop
lo /off
------------------------------------------------------------------------------
https://blog.sciencenet.cn/blog-117333-735609.html
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