50cm Robotic Telescope Project at Tibet Ali SiteHInOTORI:
Hiroshima University Operated Tibet Optical Robotic Imager

Wide field and 3 colors simultaneous imager
to cover a pointing of GW telescope
Utsumi Yousuke,Yoshida Michitoshi, Kawabata Koji(Hiroshima)
Kawanomoto Satoshi, Nariai Kyoji, Sasaki Toshiyuki,Yanagisawa Kenshi,
Kaifu Norio(NAOJ),Yatsu Yoichi (TITECH),
姚 永强, 立勇, 江, 王 , Jia Yin(NAOC)
Saturday, August 3, 13

Background• 新学術領域「重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開」• 超新星爆発やコンパクト天体の合体→重力波• KAGRA →2017 年1平方度程度の不定性で重力波の検出？
• 重力波を確認するためには：→対応する現象を検出することが大切です• 重力波天体の性質を理解するためは→可視多色撮像が必須です• 世界的な光学観測ネットワークを構築するアプローチをとります．

Saturday, August 3, 13

Current Automatic ToO survey telescopes

Pi of the SKY
LOFAR
PTF

ROTSE bTAROT N
Liverpool

MITSuMEROTSE dPanSTARRsQUESTTAROT S

2012/8/28
Saturday, August 3, 13

ROTSE cZadko

SkyMapper
ROTSE a3Current Automatic ToO survey telescopes

Pi of the SKY
LOFAR
PTF

ROTSE bTAROT N
Liverpool

MITSuMEROTSE dPanSTARRsQUESTTAROT S

2012/8/28
Saturday, August 3, 13

ROTSE cZadko

SkyMapperROTSE a3

プロジェクトの困難• 視野を出来る限り広くとる• 同時撮像を実現するために複雑な光学系• チベット地域の特殊性

Saturday, August 3, 13

Our telescope• Alluna Optics, Germany• Ritchey-Chrétien
• D=510mm, F/8• back focus: 455, usable 350mm• 市販品• 日本での取り扱いがある• 今年度末納品予定
Saturday, August 3, 13

Y

Diff. Limit
0.0000, 0.2800 (deg)
0.0000, -0.2000 (deg)-0.2800, 0.0000 (deg)
0.0000, 0.0000 (deg)0.2000, 0.0000 (deg)
0.0000, -0.2800 (deg)
0.0000, 0.2000 (deg)0.2800, 0.0000 (deg)-0.2000, 0.0000 (deg)

Z1.0Fraction of Enclosed Energy+色収差補正系

X

非点収差

2013/02/28

Basic optical layout
0.90.80.70.60.50.40.30.20.10.003D Layout

Wynne 3 lens corrector

5101520253035404550

Radius From Centroid in µm
FFT Diffraction Encircled Energy
2013/02/28
Wavelength: Polychromatic
Surface: Image (Sensor)
TwoDichroicAnotherBeam.ZMX
Configuration 1 of 1
OBJ: 0.0000, 0.2000 (deg)OBJ: 0.0000, 0.0000 (deg)OBJ: 0.0000, 0.2800 (deg)13.50

0.7980

TwoDichroicAnotherBeam.ZMXConfiguration 1 of 1

像面平坦化レンズ
3 lens で良く補正できます
Saturday, August 3, 13

IMA: 0.000, 0.000 mm

IMA: 0.000, 13.473 mm

IMA: 0.000, 18.869 mm

OBJ: 0.2000, 0.0000 (deg)OBJ: 0.2800, 0.0000 (deg)OBJ: 0.0000, -0.2000 (deg)IMA: 13.473, 0.000 mm

IMA: 18.869, 0.000 mm

IMA: 0.000, -13.473 mm

OBJ: 0.0000, -0.2800 (deg)OBJ: -0.2000, 0.0000 (deg)OBJ: -0.2800, 0.0000 (deg)IMA: -13.473, 0.000 mm

IMA: -18.869, 0.000 mm

IMA: 0.000, -18.869 mm
Surface IMA: Sensor

Spot Diagram
2013/02/28 Units are µm.
Field
:
123
RMS radius :
3.741
2.690
4.105
GEO radius :
5.319
7.123
9.612
Scale bar : 13.542.690
7.123

Airy Radius: 7.513 µm
56789
4.105
2.690
4.105
2.690
4.105
9.612
7.123
9.612
7.123
9.612
Reference : Chief Ray

TwoDichroicAnotherBeam.ZMX
Configuration 1 of 1

Proposed Optical Layout
Astigmatic+Chromatic corrector
Field Flatteneru/gRc
どの beam も偶数回

3D Layout/27

補償レンズ fora ``dichroic glass’’

Saturday, August 3, 13Ic透過するようにデザイン
GLOPT_001.ZMX
Configuration 1 of1

Encircled energy
Diff. Limit
0.0000, 0.2800 (deg)
0.0000, -0.2000 (deg)-0.2800, 0.0000 (deg)
0.0000, 0.0000 (deg)0.2000, 0.0000 (deg)
0.0000, -0.2800 (deg)
0.0000, 0.2000 (deg)0.2800, 0.0000 (deg)-0.2000, 0.0000 (deg)Diff. Limit
0.0000, 0.2800 (deg)
0.0000, -0.2000 (deg)-0.2800, 0.0000 (deg)
0.0000, 0.0000 (deg)0.2000, 0.0000 (deg)
0.0000, -0.2800 (deg)
0.0000, 0.2000 (deg)0.2800, 0.0000 (deg)-0.2000, 0.0000 (deg)
1.0

Fraction of Enclosed Energy

Fraction of Enclosed Energy

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.0
05

1015202530

35404550

Radius From Centroid in µm
FFT Diffraction Encircled Energy
2013/02/28
Wavelength: Polychromatic
Surface: Image (Sensor)

05

1015202530

354050FFT Diffraction Encircled Energy
2013/02/28
Wavelength: Polychromatic
Surface: Image (Sensor)

TwoDichroicAnotherBeam.ZMX
Configuration 1 of 1

w/o compensator

TwoDichroicAnotherBeam.ZMX
Configuration 1 of 1

w/ compensator``dichroic-like glass’’ compensator is important
Saturday, August 3, 13

45Radius From Centroid in µm

Candidate site for the telescopeWest end of Tibet: 〜60 degree west from Japan
altitude: 5000m

2012/8/28
Saturday, August 3, 13

9

サイト・ネットワーク調査
チベットRPi

5001

InternetC217

リモート観測室

Kosaka

Waikiki• Munin で暗号化せずに監視中• 2013/6/30 設置• 2013/7/12 より waikiki から連続モニタ開始• 7/14 13:30 瞬間的な停電を観測• 7/15 3:00-3:30 ネットワーク不調• 7/15 13:00 温度センサー不調• 7/16 19:35-23:40 ネットワーク不調
20:30- ネットワーク不調？コンピュータ障害？
• 7/19(降雨による停電)
Saturday, August 3, 13

プロジェクトの困難• 視野を出来る限り広くとる→リッチクレチアンを採用します• 同時撮像を実現するために複雑な光学系→補償光学系をいれます• チベット地域の特殊性→調査を開始しました

Saturday, August 3, 13

Summary• Ritchey-Chretien に補正光学系を搭載• “Wynne 3 lens corrector”• ダイクロイックビームスプリッタ+補償光学• 分解能 ~0.7” (~diffraction limit), FoV 23’ x 23’• u’-band 撮像が可能• 調達を開始• 将来• 許容誤差解析 (進行中)• 機械系デザイン (it’s just started)• 調整法／試験方法 (still being)• 制御システム (not yet)
Saturday, August 3, 13