1 OVERVIEW: instruments and parametersIAC-23 June 2010 Toñi Varela

2 Outlines OVERVIEW…………Toñi MASS-DIMM OPERATION…HéctorAWS OPERATION ……Julio LOGS, REPORTS….Álex

3 Casiana Muñoz-Tuñón (IAC) IPAntonia M. Varela (IAC) Investigador Héctor Vázquez-Ramió (Investigador) Julio Castro (Investigador) Pablo Bonet Márquez (Observador) José Rojas (Observador) ¿QUIÉNES SOMOS? Colaboradores internos (IAC): Grupo de Alta resolución: Jesús Jiménez Fuensalida (IP), Begoña García-Lorenzo, Antonio Darwich. OT: Alex Oscoz, TOTs. Mantenimiento Instrumental IAC Mantenimiento ORM OTPC: F.Javier Díaz-Castro, F. Paz. Colaboradores externos: Jean Vernin (Département d’Astrophysique de Niza) Marc Sarazin (ESO, Garching) Chris Benn (Isaac Newton Group, La Palma)

4 SITE CAMPAIGNS AT THE ORMNOT WHT TNG DHV 650m 425m 700m GTC MOR MAGIC

5 AWS (Automatic Weather Stations) Globos SatélitesSITE-TESTING Parámetros Instrumentación y Técnicas Objetivo: estudiar la atmósfera en cuanto a su repercusión en las imágenes astronómicas. Tiempo útil Noches fotométricas Vientos (suelo y troposféricos) Humedad relativa Temperatura aire, suelo, subsuelo Presión barométrica Radiación solar METEOROLOGÍA ESTACIÓN ASTROCLIMÁTICA AWS (Automatic Weather Stations) Globos Satélites DIMM, GSM, SDIMM SCIDAR (Scintillation Detection & Ranging) SLODAR (SLOpe Detection & Ranging) MASS (Multi-Aperture Scintillation Sensor) Scintillometers Globos Seeing global Perfiles de seeing Ángulo isoplanático Tiempo de coherencia Escala externa de coherencia TURBULENCIA Aerosoles –polvo – Reflectividad Fondo de cielo Vapor de agua Na mesosférico Sismicidad y microsismicidad OTROS PCP, MFRSR, Satélites, Telescopios Satélites SBM (Sky Background Monitor) Fotómetros/Radiómetros/GPS LIDAR Datos Red Nacional Sismología

6 DIMM Monitor de Movimiento Diferencial de ImagenSarazin & Roddier, 1990, A&A, 227, 294. (ESO DIMM) Vernin & Muñoz-Tuñón, 1995, PASP, 107, 265 (DA/IAC DIMM) Used by, GTC, TNG, O. Sierra Nevada, Calar Alto, ING, INAOE (la Negra, Cananea), UNAM(Spedro M)... Next, Morocco, France & Spain DIMM Torre diseñada por el Grupo Galileo

7 Principio del Monitor de SeeingSeeing: varianza del movimiento de la estrella en el foco de un telescopio de pequeño diámetro.  im2 = .358 (/ r0)5/3 (/D)1/3 (rad2) r0 Sarazin y Roddier (1990), A&A, 227, 294 Vernin y Muñoz-Tuñón (1995), PASP, 107, 1  = rms= (1/(n-1)  1 n (xi- )2)1/2 fwhm Principio DIMM: 2 imágenes de la misma estrella. Movimientos diferenciales de la estrella: l2 = 2 2 r0 -5/3 (.179 D-1/ d-1/3) l2 t2 = 2 2 r0 -5/3 (.179 D-1/ d-1/3) t2 Movimiento errático del telescopio= 0 l , t r 0,l , r 0,t fwhm, l , fwhm,t

8 MASS MASS is an instrument to measure the vertical distribution of turbulence in terrestrial atmosphere by analysing the scintillation (twinkling) of bright stars. Turbulence profile is derived from the statistical processing of the series of photon counts with 1 ms sampling. When stellar light passes through a turbulent layer and propagates down, its intensity fluctuates. Spatial scale of these variations depends on the distance to the layer. This dependence is used to separate the contributions from different layers by means of four concentric-ring apertures that work as a matched spatial filter. Turbulence profile is derived from the statistical processing of the series of photon counts with 1 ms sampling.

9 MASS-DIMM details Electronics and detector module Plate and segmentator 5.5mm

10 SEEING or atmospheric coherence lengthDIMM (Differential Image Motion Monitor) full atmospheric seeing (but the SL) with accurate < 0.1” 1data/minute Sarazin & Roddier, 1990, A&A, 227, 294. (ESO DIMM) Vernin & Muñoz-Tuñón, 1995, PASP, 107, 265 (DA/IAC DIMM) MASS Free atmosphere seeing (“) , Cn2, isoplanatic, coherence time 5 atmospheric slabs from 1-16km.The 2 smallest MASS apertures can be conjugated to a negative altitude of –0.5 or –1km. Monitoring campaigns The major characteristic of optical turbulence, SEEING, is related to the integral of the turbulence vertical profile (Tatarski, 1961, Roddier, 1981). But, although many methods exist for seeing measurements, only the seeing monitor based on the well known physical technique of the Differential Image Motion (DIMM) has proved to be robust, practical and generally accepted technique (Tokovinin, 2001). This instrument have been designed and built in 1990 under a collaboration between the IAC and the DA of Niza, and calibrated at Cerro Paranal (Chile) using two other monitors belonging to ESO. Actually is commercialised by the french enterprise LHESA Electronique. To avoid the influence of the surface layer, thew DIMM is located on a 5-m tower designed by the Galileo Group at the ORM and protected by a DOME built at the IAC workshop. The acquisition and control of data are performed on PCs installed in prefabricated wooden huts situated 100 or 200 m from the tower. Statistical seeing analysis need to be obtained on a continuous basis (over full nights and over full years) in order to establish any possible correlations between seeing behaviour and the short-term fluctuations and seasonal effects of the meteorological parameters. The fwhm is accurate to within 0.1 arcsec, and under reasonably good weather conditions it is possible to monitor the seeing with a sampling rate of less than 30 s over several hours, thanks to the automatic guiding. Meteorological parameters are sampled once a minute. MASS-DIMM (Kornilov et al., 2002) Full atmospheric seeing seeing. Resolution <0.1” Monitoring campaigns Tokovinin, NOAO-NSO Newsletter, Issue 77, 32-34, 2004

11 DIMM & MASS-DIMM installed close to JKT

12 Victor Kornilov supervises the system

13 DIMM & MASS-DIMM

14 MEASURED PARAMETERS Seeing (total)….DIMM Free-atmosphere seeing (>500m-1km)…...MASS Boundary layer seeing (<500m-1km)……MASS-DIMM Isoplanatic angle……MASS AO time constant……MASS Low-resolution profile: 6 layers at 0.5, 1, 2, 4, 8, 16km…MASS NOT MEASURED: Outer scale, detailed profile, wind

15 AUTOMATIC WEATHER STATIONS AT THE ORMAWS 12m mast DAU MAGIC MOR   Wind speed, wind gust and wind direction (10m) Air Temperature (2m) Relative Humidity (2m) Barometric Pressure (2m) Soil and sub-soil temperature

16 LAS MORADAS

17 MAGIC

18 Operación del MASS-DIMM Operación del MASS-DIMMHéctor Vázquez Ramió 23 junio de 2010

19 El MASS-DIMM El MASS-DIMM

20 Resultados Resultados

21 Observación Observacióne-power switch Astelos express ON Cargar modelo de apuntado Abrir cúpula (si se puede) The Sky: estrella y copiar. Abrir CamWare y centrar estrella Cerrar The Sky y CamWare PC-MASS: turbina & Inicializar Seleccionar estrella Astelos offset 10’ para cielo Measurement  Background Deshacer offset Run Scenario IAC Socket Server e Interfaz Modo Local  init Set object (HR) RUN=CONTINUOUS

22 Restricciones RestriccionesEstrellas brillantes (V2.5) Estrellas dentro de la lista del MASS Masa de aire tal que z  30º Flujo en el canal D MASS > 100 cuentas Foco del DIMM: x  344 píx (32”)

23 Problemas conocidos Problemas conocidosNOSTAR (star pointing/star focus) El foco del telescopio/DIMM (tests hechos por Roc) Conexión VNC lenta Cambio a horario de verano en turbina (no automático) /opt/turbina/etc/turbina.cfg "timezone" 1 (verano) 0 (invierno) Cúpula/montura Bajar la llave amarilla que esta por fuera de la caja de control de motores “corte general de corriente de dicha caja“. Rearmar Los Guardamotores (parte baja de la caja y tienen un botón rojo para el stop y uno azul para el “reset“Volver a subir la llave amarilla Un solo “spot” ¿Condensación dentro del instrumento? Condensación en la cúpula SAO 63256, 21:11, 1.02, 34 SAO 65485, 21:15, 1.53, 33 Rasalhague, 21:17, 2.48, 35 Pollux, 21:20, 2.69, 35 Spica, 21:24, 1.31, 35 Cebalrai, 21:28, 2.87, 35 Alphard , 21:33, 2.41, 32 DubhePointer Star 2, 21:35, 1.30, 33 Arcturus, 21:37, 1.04, 35 Menkent, 21:44,2.43, 36 Sabik, 21:47, 2.90, 32 SAO , 21:49, 2.21, 34 SAO 99800, 21:52, 1.13, 32 Alkaid, 21:54, 1.07, 36

24

25 METEOROLÓGICAS AUTOMÁTICAS LAS ESTACIONES (AWS)Julio A. Castro-Almazán -grupo de calidad del cielo- j c a s t r i a c . e s 23 junio 2010 LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS AUTOMÁTICAS (AWS)

26 (se autoejecuta en ambos PCs tras cualquier reinicio)AWS DIMMA MASS-DIMM orm-dimma1 en la torre --- compartiendo funciones con el instrumento conexión directa por puerto serie pinar.ll.iac.es en la oficina exclusivo para la AWS radioenlace onlinepro.exe (se autoejecuta en ambos PCs tras cualquier reinicio) C:\Archivos de programa\Casella Group Ltd\Online Pro\OnlinePro.exe datos: escritura de una archivo ascii diario línea a línea c/15s c/1min C:\Documents and Settings\OnlinePro\DATA C:\Documents and Settings\onlinepro\Mis documentos

27 AWS-MASS-DIMM (Las Moradas) AWS-DIMMA (MAGIC)

28 > 90% > 80% < 80% > 50 km/h > 40 km/h < 40 km/hHUMEDAD RELATIVA > 90% > 80% < 80% VELOCIDAD VIENTO > 50 km/h > 40 km/h < 40 km/h TEMPERATURA > 0ºC < 0ºC

29 ¡ APAGAR Y DESENCHUFAR TODO!CIRROS pérdidas continuas de la estrella hacer seguimiento del satélite: CALIMA (polvo) si es claramente visible (por ejemplo, observando la traza de una linterna apuntada al cielo) TORMENTA ELÉCTRICA alerta AEMET: ¡ APAGAR Y DESENCHUFAR TODO! ¡VOLVER A CONECTAR EN CUANTO FINALICE LA ALERTA! (aunque continúe el mal tiempo)

30 ¡¡CONTINUIDAD!!

31 ING site view: NOT site data:

32 SE REINICIAN Y ACTIVAN SÓLAS TRAS EL ARRANQUE DE LOS PCSNO HACER NADA DISFRUTAR DE SU USO OPERACIÓN DE LAS AWS: SE REINICIAN Y ACTIVAN SÓLAS TRAS EL ARRANQUE DE LOS PCS COMPROBACIONES DIARIAS: ACTIVADA EN MODO REALTIME NO INTERRUPCIONES EN 24H DATOS EN LA SITEVIEW