2.16米望远镜近红外观测系统研究

United States, ESA member countries, Japan and other countries have continued to develop infrared astrophysics for a long time and achieved remarkable results. Due to lack the capabilities of develop high-performance scientific infrared chips, and the foreign commercial restrictions on infrared camera procurement to China. Chinese astronomers urgently need a set of own infrared astronomical observation equipment to do related researches...This project studies the 2.16-meter telescope near-infrared observation system. The Cougar NIR camera will be upgraded both in hard and software for astronomical observation, the performances and observation efficiency of it could be enhanced. By testing the camera performances, detecting and controlling the background radiation noise of the telescope to improve system metering depth and accuracy. The project will make the 2.16-meter telescope have capabilities of near-infrared astronomical observation, and realize near-infrared multi-color metering and J-band optical-variation observation. It can be researched on cutting-edge topics: incipient stars, Galaxies formation, Supernovae, Quasars, etc. This system is significant to studying planet, stars, galaxies, the origin and evolution of the universe, and it will promote the development of infrared astronomical technology in China.

国际上美国、欧空局成员国、日本等国家，长期持续发展红外天体物理，并取得令人瞩目的成绩。我国由于缺乏科学级红外芯片研发能力以及国外对我国红外相机采购的商业限制，制约了我国红外天文领域研究，我国天文学家迫切需要一套自己的红外天文观测设备来开展相关研究。.本项目对2.16米望远镜近红外观测系统进行研究，通过对Cougar近红外相机进行天文观测适应性的硬、软件升级改造，使该款相机能够应用到天文实测中，并增强相机性能和观测效率；通过对相机性能检测、望远镜背景辐射噪声检测与控制，来提高系统测光深度和精度。该项目使2.16米望远镜具备近红外天文观测能力，实现近红外波段多色测光、J波段的光变观测等，能够开展对早期恒星、星系形成、超新星、类星体等前沿课题的研究。对于研究行星、恒星、星系以及宇宙起源及演化等具有重要意义，将会推动我国红外天文技术的发展及应用。

由于我国缺乏科学级红外芯片研发能力以及国外对我国红外相机采购的商业限制，制约了我国红外天文领域研究，所以开展望远镜近红外观测系统研究很有意义。.首先，根据天文观测对探测器的性能需求，研究确定了探测器性能检测项目、检测所需设备、测试方法和数据处理方法；基于现有实验室设备及条件，研究确定了检测方法，并在实验室对sCMOS和CCD进行了一系列性能对比测试，来验证该套检测方法；将两款相机分别接到60cm望远镜上，进行外场观星实测，分析这套检测方法所测得的探测器性能参数是否能反映出将其应用在天文观测中的性能表现，并开展了背照式sCMOS天文测光观测性能研究。其次，利用已验证的检测方法对近红外相机开展性能检测，获得相机各个档位的性能参数。最后，研制近红外观测系统，将其安装在60cm望远镜上开展J波段观星测试，开展验证实验，获得了观测数据。.本研究完成了望远镜近红外观测系统的建立，该系统可以应用于望远镜进行近红外天文观测。