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Stellar Observation Network Group (SONG) 项目是由丹麦奥尔胡斯大学星震学中心(DASC)和哥本哈根大学尼尔斯皮尔研究所(NBI)联合发起的国际天文望远镜联网观测项目。先后有丹麦、美国、中国、西班牙等国的多个科研院所和大学参加。

该项目将在地球南半球和北半球的不同经度区间,各选4个观测站,并在每个观测站建设一架一米口径的天文光学/红外望远镜。这样,8架望远镜组成一个全球联网观测系统,能够对同一个观测目标进行全天连续不间断观测,进行时域恒星物理方面的研究,包括恒星震动学、系外行星探测与确认、星系尺度变源等课题的研究。

SONG观测网络中8架望远镜具有全自动的观测能力,由位于丹麦奥尔胡斯大学的控制和数据处理中心进行统一的联动观测,每架望远镜观测后的数据自动反馈到数据处理中心,数据处理中心对8架望远镜的观测数据进行汇总,而后进行科学分析,提取有用的天文信息。为了保证每架望远镜观测所得到的数据具有一致性和可比性,每架望远镜终端仪器的参数和性能必须完全相同。SONG望远镜配有Nasmyth焦点和Coudé焦点, Nasmyth焦点配有可见光相机和近红外相机,Coudé焦点配有高精度光谱仪。

      中国以国家天文台为牵头单位,于2009年6月正式加入国际SONG项目,并于2010年9月成立了"SONG项目组",承担国际合作恒星联测网SONG项目中的科学研究组织工作和中国SONG项目观测系统望远镜的建设任务。中国的参与单位有国家天文台、南京天文光学技术研究所、云南天文台、南京大学、北京师范大学、紫金山天文台和西华师范大学。南京天文光学技术研究所承担中国SONG望远镜和终端仪器的研发任务。望远镜建成后,将在如下两个方面开展相关的研究工作:

1)通过星震学的方法,对星体的内部结构、星体演化、模型等进行研究;

2)通过微引力透镜法,运用幸运成像技术,进行系外行星寻找、确认等工作;

中国SONG望远镜是一架有效通光口径1米,系统焦比F/37的卡塞格林系统,采用地平式机架结构,光学系统如图1所示。经平面镜(M3)反射,光线经过位于望远镜叉臂外侧的大气色散改正器(ADC)、三反镜光学消旋器后,通过安装有多个反射镜的转轮进行选择,分时进入双色同时高分辨率成像光路组、备用光路和折轴光谱仪光路,具体如图2所示,近红外和可见光幸运成像以及四象限焦点检测同时实现,辅助焦点为备用,为日后仪器升级留接口。 当转轮转动后可将光线引入到折轴系统,送入光谱仪进行光谱观测。当M3镜沿光轴旋转180°后,光线进入另一侧耐氏焦点上的夏克哈特曼波前传感器,用于望远镜的波前误差检测,而后通过望远镜主镜下面的主动支承进行修正。表1列出了望远镜的主要参数。

                                        图1  望远镜光学系统图

图2 Nasmyth平台光路布置图

         表1  望远镜主要参数表                                   

项目

参数

口径

1米

光学系统

Cassegrain系统

机架

地平式机架

主镜焦比

F/2.3

系统焦比

F/36.7

耐焦圆形视场

65″

耐焦焦点

近红外

650~1000nm

可见光

450~650nm

焦点检测

400~450nm

备用焦点

项目

参数

Coudé 焦比

F/6

Coudé 视场

10″

Coudé 工作波段

480~680nm

主镜

微晶玻璃,轴向主动支撑,S-H检测

副镜

微晶玻璃,5自由度主动支撑

三镜

微晶玻璃,180°旋转切换Nasmyth

ADC

两组双胶合棱镜

光学消转器

三反式

     方位转动范围: 0 º ~ ±220º望远镜跟踪指标:

  •      高度转动范围: 10 º ~89º
  •      最大加速度: 2 º/s2
  •      最大速度: 20 º/s
  •      天顶盲区:  < 2 º(直径)
  •      跟踪精度: RMS 0.3″, 90s, 无导星
  •      指向精度: RMS 5″(70 º ≥ZD ≥1 º)
  •      重复指向精度: RMS 1″ (70 º ≥ZD ≥1 º)
  •      基频: ≥ 15 Hz

望远镜效果图

   该望远镜建成后,将安装在紫金山天文台青海德令哈观测站,有关该观测站的信息详见http://song.bao.ac.cn/index.php/song-node-in-china/delingha-site-quality