麦格达莱纳山脊天文台

麦格达莱纳山脊天文台(Magdalena Ridge Observatory,MRO) 是位于美国新墨西哥州索科羅縣的一座天文觀測臺,距离索科罗镇以西约32公里(20英里)。天文台坐落在内,靠近的山顶,毗邻朗繆爾大氣實驗室。该地点自2008年起运行一台 2.4 米快速跟踪光学望远镜,同时一套由十个光学单元组成的天文干涉儀正在建设中。

MRO 的干涉仪项目是由新墨西哥礦業及科技學院(NMT)与剑桥大学卡文迪许天体物理小组共同参与的国际科学合作项目。该项目的主要资金来自國海軍研究實驗室(NRL),该机构同时也支持位于弗拉格斯塔夫附近的。NRL 隶属于美国海军研究办公室。新墨西哥州立大學、、波多黎各大学以及洛斯阿拉莫斯国家实验室最初也参与了合作,但后来已退出。

望远镜
2.4 米望远镜
MRO 的 2.4 米(7.9 英尺)望远镜采用 Nasmyth 光学设计,并安装在 方位—高度式(az-el)支架上。该望远镜能够以每秒 10 度的速度快速转向,使其能够观测 近地轨道(LEO)的人造物体。它也用于 小行星研究 以及其他 太阳系天体 的观测。

MRO 2.4 米望远镜于 2006 年 10 月 31 日 实现首次成像,并在完成包括为 NASA 跟踪近地小行星 在内的调试阶段后,于 2008 年 9 月 1 日 开始正式运行。

该望远镜的 主鏡 有一段复杂的历史。它由 制造,原本用于竞争哈勃太空望远镜主镜的建造合同(尽管其光学参数与最终哈勃所采用的不同)。当 珀金埃尔默 获选为哈勃镜面承包商后,这面镜子被转交给一个空军的机密项目。随后,当该项目终止时,主镜与一个备用副镜毛坯一起被移交给麦格达莱纳山脊天文台。

截至 2008 年 5 月,该天文台与 NASA 签订了多年期合同,作为“太空警衛”计划的一部分,为近地小行星与彗星提供后续的 天体测量 和 特性分析数据。它还与美国空军合作,对 地球同步轨道(GEO) 和 近地轨道 (LEO)的卫星进行跟踪与特性分析。

2009 年 10 月 9 日,新墨西哥矿业与技术学院(New Mexico Tech)的科学家利用 MRO 2.4 米望远镜和埃茨科恩校园天文台(Etscorn Campus Observatory)的仪器,观测了 NASA 两枚“半人马(Centaur)”火箭在月球南极区域的受控撞击事件,此为 LCROSS 项目的一部分。

2015 年 10 月 23 日宣布,MRO 望远镜将在 2016 年初获得美国 联邦航空管理局(FAA) 的资助,用于监测从 “美利堅太空港” 发射及重返大气层的商业航天器。

麦格达莱纳山脊光学干涉仪(Magdalena Ridge Optical Interferometer, MROI)
艺术家绘制的 MROI 阵列示意图

麦格达莱纳山脊光学干涉仪(MROI)是一座正在 MRO 建设中的 光學望遠鏡与近红外干涉仪。在建成后,MROI 将由 十台 1.4 米(55 英寸)望远镜 组成,它们将分布在三条 长 340 米(1,120 英尺) 的阵列臂上。每条阵列臂上将设有 九个可供望远镜放置的站位,并在阵列中心设有一个额外的站位。望远镜及其防护罩将通过定制起重机进行移动。

来自望远镜主镜的光线会沿着阵列臂传送至 光束合成设施(Beam Combining Facility, BCF)。这些光路管道将被抽成真空,以减少空气造成的光学畸变。在 BCF 内,光线首先会经过 延迟线区域(Delay Line Area) 的管道延伸部分,使光束进入同相 状态。随后,光线进入 光束合成区域(Beam Combining Area, BCA),在那里,它们将被引导至三台固定传感器中的任意一个,或被送往第四张平台上的临时仪器。在进入传感器之前,光线总共会反射 十一面镜子。

MROI 的设计主要服务于三大研究方向:

恆星形成与星雲假說

恒星吸积与恆星質量流失

动星系核(AGN)

选择干涉仪的原因在于:这类装置可以提供 比单一主镜望远镜更高的分辨率,能够更清晰地成像遥远天体。然而,干涉仪并不会提升整体 集光能力,因为其镜面总面积通常较小。

MROI 的建设进展
MROI 的基础设计于 2006 年完成。设施建设于 2006 年 8 月正式启动,从建造 BCF(光束合成设施)大楼开始,该建筑于 2008 年完工。2007 年 7 月,十台 1.4 米望远镜的设计合同授予比利时的 Advanced Mechanical and Optical Systems S.A.(AMOS) 公司。2009 年,干涉仪阵列臂的基础设施设计以及望远镜防护罩的设计均已完成。2010 年,阵列臂的建设正式开始,同年第一条延迟线安装在 BCF 内。

2015 年 10 月,新墨西哥矿业与技术学院(New Mexico Tech)与 美国空军研究实验室 签署了一项为期五年、价值 2,500 万美元的合作协议,以支持天文台干涉仪的持续开发。New Mexico Tech 的研究副校长 Van Romero 博士表示,这笔新资金将使得天文台山顶设施中的三台望远镜、支架及防护罩得以建成。

第一台望远镜于 2016 年安装完成,但在 2019 年 美国国会撤回 AFRL 的资金后,建设工作被迫暂停。

新墨西哥系外行星光谱巡天仪(New Mexico Exoplanet Spectroscopic Survey Instrument, NESSI)
“”(NESSI)是一套 专为研究系外行星大气 而设计的地基仪器。

这套价值 350 万美元 的设备是 全球第一台为系外行星大气分析而专门建造的仪器,并被认为将对太陽系外行星特性研究领域产生重要影响。

首席研究员是新墨西哥礦業及科技學院的 Michele Creech-Eakman,并由七位共同研究者协作参与。

NESSI 仪器安装在天文台的 2.4 米望远镜 上,并于 2014 年 4 月 开始首次系外行星观测。

参见
天文台列表

甚大阵列——附近的射电干涉仪天文台

参考

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