European Extremely Large Telescope Site Characterization II: High angular resolution parameters
这是一系列致力于欧洲极大望远镜（E-ELT）网站特性的第二篇文章。在这篇文章中，我们提出了高角分辨率观测的E-ELT在设计研究（DS）阶段的现场测试活动中收集的数据所涉及的参数的主要属性。2008年和2009年，在选定的四个地点进行了观测，以庇护未来的E-ELT（根据ELT-DS合同进行表征）：摩洛哥的Aklim山，西班牙的Observatorio del Roque de los Muchachos（ORM），阿根廷的Macón山脉和智利的Cerro Ventarrones。在每个地点采用了同样的技术、仪器和采集程序。在每个站点安装了多孔径闪烁传感器（MASS）和差分图像运动监视器（DIMM）。对每个站点的综合视宁度、自由大气视宁度、边界层视宁度和等晕角进行了全球统计研究，并给出了结果。为了估计其他重要参数，如波前的相干时间和总体参数“相干扩展”，需要风速垂直分布的额外信息。数据来自美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的档案。地面风速由自动气象站（AWS）测量。对湍流参数的季节变化、夜间演变和时间稳定性进行了分析。
2012-07-17 astro-ph.IM physics.ao-ph
Adaptive optics design status of MAORY, the MCAO system of European ELT
MAORY是欧洲ELT的多共轭自适应光学中继器，旨在为MICADO提供1弧分的校正视场，MICADO是一种专注于天体测量的近红外光谱成像仪。在本文中，我们重新审视的主要要求和分析，证明目前的自适应光学架构和子系统的要求。我们讨论的波前误差预算分配集中在最坏的罪犯条款和对大气和钠配置文件的依赖性的统计分析。我们提出了一个更新的修订的权衡研究的主要AO参数，随着考虑来自光学和机械子系统，用于定义的初步设计的仪器。
2020-12-29 astro-ph.IM
Multi-Object Spectroscopy with the European ELT: Scientific synergies between EAGLE & EVE
EAGLE和EVE A阶段的欧洲极大望远镜（E-ELT）仪器研究源于相关的顶级科学问题，但采用不同（但互补）的方法来提供所需的观测。我们重新审视的动机，多目标摄谱仪（MOS）的E-ELT，并提出了一套统一的要求，一个多功能的仪器。这样的MOS将利用EAGLE设想的近红外中的优异的空间分辨率，结合EVE的光谱覆盖和大复用的方面。我们简要地讨论了顶级的系统，可以满足这些要求，在一个单一的仪器在一个Nasmyth焦点的电子英语教学。
2012-07-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Science Case and Requirements for the MOSAIC Concept for a Multi-Object Spectrograph for the European Extremely Large Telescope
在过去的18个月里，我们重新审视了欧洲极大望远镜（E-ELT）的多目标光谱仪（MOS）的科学要求。这些努力涵盖了E-ELT科学的全部范围，包括ESO合作国家天文学家的广泛参与。在这篇文章中，我们总结了高红移星系，星系演化和恒星星族的研究相关的关键案例，与一个新的情况下，更广泛的介绍有关的探测系外行星在星团。一般的要求是需要两种观测模式，以最好地利用大的（>40平方米）。arcmin）的E-ELT的巡逻场。第一种模式（“高复用”）需要同时对>100个物体进行积分光（或粗分辨）光学/近红外光谱分析。第二个（“高清晰度”）由宽视场自适应光学实现，需要>10个物体/子场的空间分辨的近红外。在ELT-MOS称为MOSAIC的概念研究的背景下，我们总结了每种情况下的顶级要求，并介绍了设计过程中的下一步。
2014-06-24 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
AnisoCADO: a python package for analytically generating adaptive optics point spread functions for the Extremely Large Telescope
AnisoCADO是一个Python软件包，用于为欧洲极大望远镜（ELT）生成点扩散函数（PSF）的图像。该代码允许用户设置许多最重要的大气和观测参数，这些参数会影响所得到的PSF的形状和斯特雷尔比，包括但不限于：大气湍流廓线、单共轭自适应光学（SCAO）解决方案的引导星位置、差分望远镜光瞳透射率等。https://anisocado.readthedocs.io/en/latest/
2020-06-30 astro-ph.IM
MCAO for the European Solar Telescope: first results
本文分析了欧洲太阳望远镜多共轭自适应光学系统的波前重建效率。我们提出了来自数值模拟的初步结果。本文研究了一个4米级变高度共轭多变形镜望远镜。除了常见的问题外，还必须考虑太阳情况所特有的困难，例如自然指南特征的低对比度和扩展性质。我们的研究结果确定EST自适应光学系统的基本要求，并显示其功能。
2009-12-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
HSIM: a simulation pipeline for the HARMONI integral field spectrograph on the European ELT
我们介绍HSIM：一个专用管道，用于模拟欧洲极大望远镜上的HARMONI积分场摄谱仪的观测。HSIM采用高光谱和空间分辨率的输入数据立方体，对天体物理源的物理描述进行编码，生成模拟观测数据立方体。模拟结合了天空、望远镜和仪器的详细模型，以产生逼真的模拟数据。此外，我们采用了一种新的方法，将强波长相关的自适应光学点扩散函数。HSIM提供了一个超越传统曝光时间计算器的步骤，使我们能够预测使用HARMONI的给定观测计划的可行性，以及执行仪器设计权衡。在本文中，我们重点关注计划观测可行性的定量测量。我们给出了一个详细的描述HSIM和目前的两项研究：估计点源的敏感性，随着模拟恒星形成的发射线星系在$z\sim 2-3$。我们表明，HARMONI将提供精致的解决这些对象的分千秒差距尺度上的光谱，探测和推导的个别恒星形成区域的属性。
2015-08-18 astro-ph.IM
Optical turbulence forecast for the European Solar Telescope (EST): the challenge of the day-time regime
本文在 SOLARNET 项目下评估将夜间光学湍流预报方法扩展至白昼 regime，以为 EST 提供自动预报，并初步发现 ORM 与 TO 白昼特性相近。
2024-09-08 astro-ph.IM physics.ao-ph
Design, analysis, and testing of a microdot apodizer for the apodized pupil Lyot coronagraph (Research note). III. Application to extremely large telescopes
变迹光瞳Lyot日冕是近年来研究最多的星光抵消概念之一。为现在的8米级望远镜建造的极端自适应光学仪器将与这样的日冕一起工作，用于微弱恒星同伴的成像和光谱学。在VLT-SPHERE项目（~2012年）的背景下开发了早期演示器之后，我们制造并测试了为超大望远镜设计的第二个APLC原型。本研究是在欧洲ELT（~2018）EPICS仪器项目的背景下进行的，在此阶段需要进行概念验证。我们的原型是专门为欧洲ELT的瞳孔，考虑到其大的中心遮光率（30%）。近红外实验室的结果进行了比较与模拟。我们表现出良好的协议与理论。在7和12 λ/D时，峰值衰减达到295，对比度分别达到10^-5和10^-6。我们表明，APLC是能够保持这些对比度的望远镜在15%至30%的范围内的中心遮蔽比，我们报告说，这些性能可以实现在一个宽的波长带通（BW = 24%）。此外，我们报告改进的精度控制的本地传输的制造的微点切趾到以前的原型。局部轮廓误差小于2%。证明了用微粒制成的APLC的成熟性和重现性。切趾瞳孔Lyot冠状动脉被证实是一个相关的候选人与ELT的高对比度成像。
2010-09-06 astro-ph.IM
Adaptive Optics for Extremely Large Telescopes
自适应光学已成为目前正在建造或即将开始建造的最大地面望远镜的关键技术。自适应光学是一个必不可少的组成部分，基本上只有一个任务，那就是使望远镜以其最大角分辨率工作，而不因大气视宁度而造成光学退化。根据三十年来使用自适应光学的经验，所有的超大型望远镜及其仪器从一开始就设计用于衍射极限观测。本文介绍了极大望远镜、巨型麦哲伦望远镜和30米望远镜在设计中充分集成自适应光学的各种方法。文章最后简要介绍了高对比度成像对自适应光学的要求。
2019-01-22 astro-ph.IM
Simulating the optical alignment of the multiconjugate adaptive optics module for the extremely large telescope
用于未来超大望远镜的自适应光学（AO）仪器的特点是具有衍射极限光学质量的先进光学系统。低几何畸变对于高精度天体测量应用也是至关重要的。光学系统的光学对准是仪器集成的关键步骤。由于这些大型仪器相对难以接近，自动对准方法也有利于在重大事件（如特殊维护）后提高仪器的可用性。这些系统的拟议对准的概念进行了描述：值得注意的例子，这是在这里分析的情况下，未来ELT的多共轭AO继电器。为了验证该方法，进行了光线跟踪模拟，详细讨论了结果，包括误差源，这可能会降低对准性能。
2019-03-30 astro-ph.IM
MOSAIC: a Multi-Object Spectrograph for the E-ELT
欧洲极大望远镜的仪器计划预计将有一台多目标摄谱仪（E-ELT MOS）。MOSAIC项目是由一个欧洲-巴西财团提出的，目的是为天体物理学、星系间介质研究和宇宙学提供一个独特的MOS设施。科学案例的范围从最遥远星系的光谱学、星系的质量组装和演化、通过解析恒星星族和星系考古学，到行星形成研究。另一个强有力的驱动力是詹姆斯韦伯太空望远镜将发现的目标的光谱跟踪观测。
2015-12-02 astro-ph.IM
Proposal for the optical design of three robust and highly performing FPI systems for the European Solar Telescope
本提案为欧洲太阳望远镜设计三个基于双法布里-珀罗干涉仪的窄带滤光系统，借鉴CRISP和CHROMIS经验，采用紧凑远心直通光学设计，最小化口径并补偿焦点曲线，以提升图像质量、透射率和光谱保真度，同时降低成本与复杂度。
2025-05-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Stellar metallicities beyond the Local Group: the potential of J-band spectroscopy with extremely large telescopes
我们提出了一个42米的欧洲极大望远镜（E-ELT）的红巨星和超巨星的模拟J-波段光谱，使用的工具开发的鹰阶段A仪器研究。模拟光谱被用来证明1.15-1.22微米区域的有效性，以恢复准确的恒星金属丰度从太阳和金属贫乏（十分之一太阳）光谱模板。从在4和10000的光谱分辨率下的测试，我们需要超过50（每两个像元分辨率元件）的连续信噪比来将输入金属丰度恢复到0.1 dex内。我们强调了用E-ELT直接估计红巨星的恒星金属岩（在-1<[Fe/H]<0的范围内）的潜力，对于红巨星分支尖端附近的恒星，距离达到~5 Mpc。同样的模拟也被用来说明红超巨星的定量光谱学的潜力，超过本地体积到几十Mpc。钙三重观测在I-波段也进行了模拟，以提供与当代技术的比较。假设EAGLE仪器参数和来自自适应光学的模拟性能，J波段方法在恢复给定目标的金属丰度估计方面更灵敏。这对于红巨星和超巨星的ELT研究来说是非常有希望的，它提供了一种直接的金属丰度示踪剂，其波长比短波长诊断受消光的影响更小，并且通过自适应光学，具有更好的图像质量。
2010-12-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
The European Solar Telescope
欧洲太阳望远镜（EST）是一个旨在研究从深光球层到上色球层的太阳大气层的磁连通性的项目。它的设计结合了欧洲太阳物理学界在建造和操作最先进的可见光和近红外波长太阳望远镜过程中收集的知识和专长：瑞典1 m太阳望远镜（SST）、德国真空塔望远镜（VTT）和GREGOR、法国天文望远镜Héliographique pour l 'Étude du Magnétisme et des Instabilités Solaires（THÉMIS），荷兰开放望远镜（Dutch Open Telescope，DOT）凭借其4.2米的主镜和开放式配置，EST将成为未来几十年内在可见光和近红外波段研究太阳的最强大的欧洲地面设施。EST使用最具创新性的技术进步：在太阳望远镜中使用的第一个自适应次镜，具有以自然方式形成光学设计的一部分的可变形镜的复杂多共轭自适应光学，消除望远镜Mueller矩阵的复杂时间变化和波长依赖性的偏振补偿望远镜设计，以及包含若干（基于标准具的）可调谐成像分光偏振计和若干积分场单元分光偏振计的仪器套件。这份出版物总结了一些基本的科学问题，可以解决与望远镜，连同其主要子系统的完整描述。
2022-07-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Faulty actuator tolerance in deformable mirrors for Extremely Large Telescope multi-object adaptive optics
在即将到来的超大望远镜上使用多目标自适应光学系统的计划仪器需要大量的高阶可变形反射镜。这些装置是显著的成本驱动因素，特别是如果关于故障致动器的数量的规格是严格的。在这里，我们调查自适应光学性能的影响，这样的故障致动器，并得出结论，多远的故障致动器规格（因此成本）可以放宽，而不会有显着的影响自适应光学性能。我们还提供了使用现有的变形镜的故障致动器的地图的性能估计。我们使用端到端的Monte Carlo自适应光学模拟代码的故障致动器的影响。我们发现，致动器卡在一个固定的高度以上的变形镜表面，致动器之间的$1--2\%$可以发生故障之前，显着的性能下降。对于耦合到最近邻居的致动器，在\ao性能开始受到影响之前，高达约$5\%$可能发生故障。
2014-02-14 astro-ph.IM
The Extremely Large Telescope
本文介绍ESO正在研制的39米口径ELT，概述其结构、五镜系统、前沿仪器、科学目标及与其他天文设施的协同价值。
2023-12-07 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Historic evolution of the optical design of the Multi Conjugate Adaptive Optics Relay for the Extremely Large Telescope
自2009年底A阶段结束以来，用于极大望远镜的多共轭自适应光学中继器的光学设计经历了许多修改。这些修改是由于望远镜设计的演变，性能模拟的结果越来越准确，以及望远镜和客户仪器的光机接口的变化。此外，根据光学制造评估反馈，光学设计相对于以前的版本进行了全局简化。整合、调整、可访问性和维护问题在其发展的最后阶段的设计调整中也发挥了关键作用。本文旨在描述光学设计发展中最重要的步骤，其基本原理一直是拥有一个可行的和强大的仪器，满足所有的要求和接口。在广泛的探索可能的解决方案，所有提出的设计都符合高层次的科学要求，有关的最大残余波前误差和几何失真的出口端口。这项十年一次的工作的成果是在2016年B阶段启动时选择作为基线的设计，随后在调整和维护方面的要求和投入之后进行了轻微修改。
2019-03-18 astro-ph.IM
Efficient implementation of pseudo open loop control for adaptive optics on Extremely Large Telescopes
使用最小均方误差波前重建的闭环自适应光学系统需要计算伪开环波前斜率。这些技术结合了大气统计学的知识，因此必须在波前斜率测量中表示。这些伪开环斜率是从测量的残余斜率和重构斜率的总和计算的，如果可变形反射镜是平坦的，则重构斜率将被给出，通常涉及交互矩阵与来自先前时间步长的致动器需求的相乘。当使用稠密代数时，这种乘法对于超大望远镜来说计算代价很高，需要很大的内存带宽。在这里，我们表明，这一要求可以显着降低，保持数学的正确性，并显着降低系统的复杂性。因此，这降低了这些系统的成本，并提高了鲁棒性和可靠性。
2019-03-28 astro-ph.IM
The impact of geometric distortions in multiconjugate adaptive optics astrometric observations with future extremely large telescopes
天体测量学是推动未来超大望远镜多共轭自适应光学（MCAO）系统需求的主要科学案例之一。这些仪器的衍射极限点扩散函数（PSF）小，信噪比（SNR）高，保证了微弧秒级的天体测量精度。然而，光学畸变必须尽可能低，以实现高要求的天体测量要求。除了静态失真，光学机械不稳定性导致天体测量误差，这可能是天体测量误差预算的主要贡献者。本文介绍了分析，在设计层面上，光学机械不稳定性的影响时，加上光学表面的不规则性，由于制造过程。本文分析了一个在极大望远镜中应用的典型的多共轭自适应光学中继器。光线追迹模拟结合蒙特卡罗方法被用来估计的几何结构和幅度的场失真所造成的光学设计。我们考虑了畸变对MCAO修正的影响，表明只要通过光学设计和制造获得相应的精度，就有可能达到微弧秒的天体测量精度。我们预测，对于单历元观测，天体测量误差低于50 $μ$，可以达到曝光时间为2分钟，提供约100颗恒星可用于消除五阶失真。尽管仪器不稳定性会引起时变失真，但这种性能对于多历元观测是可再现的。
2019-05-08 astro-ph.IM
Continuing to Advance European High Contrast Imaging Research and Development towards HWO and LIFE
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Laboratoire J.-L. Lagrange, Université Cote d’Azur, CNRS, Observatoire de la Cote d’Azur（拉格朗日实验室，尼斯蔚蓝海岸大学，法国国家科学研究中心，蔚蓝海岸天文台）；LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（光与辐射研究实验室，巴黎天文台，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）；NOVA, Leiden University（NOVA，莱顿大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Space sciences, Technologies, and Astrophysics Research (STAR) Institute, Université de Liège（空间科学、技术和天体物理研究（STAR）研究所，列日大学）
欧洲空间高对比成像II研讨会明确了八个技术领域的优先事项，强调欧洲在自适应光学和干涉测量方面的优势，并呼吁建立专门的欧洲真空测试台以弥补高对比成像的差距。
2026-04-16 astro-ph.IM
High Time Resolution Astrophysics in the Extremely Large Telescope Era : White Paper
高时间分辨率天体物理学（HTRA）关注的是短尺度上的观测，通常定义为低于CCD的常规读出时间。因此，它关注的是中子星、黑洞和白矮星等凝聚体，具有极端磁重联现象的表面，以及通过凌日和掩星的行星级物体。HTRA是我们在理解几个重要的天体物理和物理过程方面向前迈出重要一步的唯一途径;这些过程包括中子星周围的极端重力条件和恒星质量黑洞周围的稳定轨道。涉及快速计时的凌日可以提供有关系外行星大小和卫星的重要信息。在基础物理学领域，非常有趣的应用在于超高时间分辨率的范围，在那里可以探索目前在实验室物理学中研究的量子物理现象。HTRA科学涵盖了从小行星到γ射线爆发的观测光学/红外天文学的全部领域，为AstroNet在其欧洲天文学科学愿景中描述的六项基本挑战中的四项做出了贡献。因此，赋予欧洲极大望远镜（E-ELT）HTRA能力非常重要。我们认为HTRA和E-ELT有三种可能性。首先，E-ELT第一台光工程相机具有HTRA科学能力。第二，在另一个文书中包括一个小型的HTRA文书。最后，将单独的纤维进料到专用的HTRA仪器。在这种情况下，少量的纤维可以被定位，并且将提供具有HTRA能力的灵活且低成本的装置。到E-ELT首次亮相时，快速探测器阵列应该会有一些重大发展，特别是在红外（IR）区域。
2010-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Optimizing the accuracy and efficiency of optical turbulence profiling using adaptive optics telemetry for extremely large telescopes
地面望远镜上的先进自适应光学（AO）仪器需要精确了解作为高度函数的大气湍流强度。该信息有助于点扩散函数重建、AO时间控制技术，并且是宽场AO系统所需的，以优化所观察到的波前的重建。大气的多变性使得实时测量光学湍流廓线变得重要。该测量可以通过将解析生成的协方差矩阵拟合到Shack-Hartmann波前传感器（SHWFS）质心的互协方差来执行。在这项研究中，我们探讨了减少交叉协方差数据点的协方差地图感兴趣区域（ROI）的好处。还介绍了一种使用协方差图ROI来测量和补偿SHWFS未对准的技术。我们比较的协方差矩阵和地图ROI光学湍流轮廓使用模拟和天空数据从加那利群岛，AO演示的4.2米威廉赫歇尔望远镜，拉帕尔马的准确性。对天空的CANARY结果进行了比较，从立体SCIDAR-一个专用的高分辨率光学湍流剖面仪同期配置文件。结果表明，协方差图ROI优化AO遥测光学湍流剖面的精度。此外，我们表明，协方差图ROI减少了一个非常大的望远镜规模的系统的拟合时间的一个因素的72。我们开发的用于收集所有呈现结果的软件包现在是开源的。
2019-01-17 astro-ph.IM
Operating the Fabry-Pérot systems of the European Solar Telescope in multi-aperture mode
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；EST Foundation（欧洲太阳望远镜基金会）；Lens Tech AB；NSF National Center for Atmospheric Research（美国国家科学基金会国家大气研究中心）
本文提出为欧洲太阳望远镜（EST）增加多孔径模式，通过将4.2米孔径分割为六个1.4米子孔径，降低高海拔视宁度影响，以在无MCAO时提升大视场成像质量，并验证其可行性与优势。
2026-10-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
The Era of Extremely Large Optical Telescopes II: The GMT and TMT
Maulana Azad National Urdu University（穆兰阿扎德国立乌尔都大学）
本文介绍巨型麦哲伦望远镜（GMT）和三十米望远镜（TMT）的关键技术创新，包括分段镜面、自适应光学和激光导星系统，这些技术使集光面积和空间分辨率提升一个数量级以上。
2026-06-11 astro-ph.IM physics.pop-ph
A real-time simulation facility for astronomical adaptive optics
本文介绍了天文自适应光学实时半实物仿真的概念，并提出了对这种设备的要求。这种实时模拟与自适应光学实时控制系统相联系时，为在望远镜调试之前确认、验证和集成极大望远镜实时控制系统提供了一个必要的工具。我们证明，这样的设施是至关重要的未来极大的望远镜的成功。
2014-01-20 astro-ph.IM
Extremely fast focal-plane wavefront sensing for extreme adaptive optics
我们提出了一种非常有前途的方法来快速检测和校正小波前误差的自适应光学系统。由于我们的算法的计算复杂度大致与执行器的数量成正比，因此它特别适合于具有10，000到100，000个执行器的系统。我们的方法是基于顺序相位分集和简单的关系之间的点扩散函数和波前误差的情况下，小的像差。由可变形反射镜本身引入的相位分集的特定选择使波前误差以及计算复杂度最小化。该方法非常适合点源的高对比度天文成像，例如直接检测和表征恒星周围的系外行星，即使在存在抑制衍射图案的日冕的情况下也能工作。Korkiakoski等人在这些会议记录中的随附论文描述了使用数值模拟和实验室测试的算法性能。
2012-07-13 astro-ph.IM physics.optics
The Era of Extremely Large Optical Telescopes: The ELT
Maulana Azad National Urdu University（莫拉纳·阿扎德国立乌尔都大学）
本文探讨了超大光学望远镜（ELT）的出现及其对天文观测的深远影响，重点介绍了ELT的关键技术突破及其在光谱分析、系外行星大气研究和早期宇宙探索中的科学贡献。
2026-05-21 astro-ph.IM physics.pop-ph
Updated optical design and trade-off study for MOONS, the Multi-Object Optical and Near Infrared spectrometer for the VLT
本文介绍了MOONS三臂摄谱仪的最新光学设计。MOONS将是一个多目标光学和近红外光谱仪，将安装在欧洲南方天文台（ESO）的一个甚大望远镜（VLT）上。包括在本文中是一个权衡分析不同类型的准直器，相机，二向色性和过滤器。
2014-07-11 astro-ph.IM
Optimization of adaptive optics correction during observations: Algorithms and system parameters identification in closed-loop
Université Lyon 1（里昂第一大学）；CNRS UMR 5574（法国国家科学研究中心第5574联合研究实验室；里昂高等师范学校）；Ecole Normale Supérieure de Lyon
本文针对欧洲极大望远镜等的自适应光学系统，研究闭环观测中无额外扰动的系统参数辨识问题，推导方程并分析算法，介绍两种实现方式以优化观测中的AO校正。
2026-09-03 astro-ph.IM
Optical system for extremely large spectroscopic survey telescope
本文为极大光谱巡天望远镜设计纯反射光学系统，结合条状棱镜大气色散校正器，以12米望远镜为例实现大视场与优异像质，并可放大至16米，获得全球最大集光本领。
2024-03-19 astro-ph.IM
Potential for Observing Methane on Mars Using Earth-based Extremely Large Telescopes
这颗红色星球已经吸引了人类数千年，特别是在过去的几个世纪里，特别是在太空时代。对现存火星生命的怀疑是由火星的许多太空任务提供的，也是推动火星的动力，最近对大气中大量季节性甲烷的探测再次引发了讨论。甲烷最强的振动频率（约3.3微米）发生在天文学家的L波段的下半部分，在近红外线，在火星大气中很容易从夏威夷和智利等高干燥地区的地面分光镜检测到。然而，文献中对明确识别甲烷的特定光谱吸收线的分辨率及其起源存在争议。随着在光学/近红外操作的超大望远镜的拟议建设，问题变成了：这些ELT是否可以补充，甚至取代火星甲烷训练的天基仪器？2012年对地球、空中、地球轨道、太阳轨道、L2轨道、火星轨道和火星上的近红外光谱仪的回顾揭示了各种能力和局限性。空间、光谱、辐射和时间分辨率都被认为是复杂的、相互关联的和高度特定于仪器的。巨型麦哲伦望远镜、30米望远镜和欧洲极大望远镜将各有至少一台L波段光谱仪，由最先进的自适应光学提供支持，并能够实现极高的空间、光谱和辐射分辨率。随着时间的推移，重复观测将为有关任何检测到的甲烷的生物或非生物起源的理论考虑提供关键约束，建议挖掘现有数据集，ELT的科学案例包括火星甲烷，并加强科学团队之间的合作。
2020-08-13 astro-ph.IM
Key wavefront sensors features for laser-assisted tomographic adaptive optics systems on the Extremely Large Telescope
激光导星波前传感器是层析自适应光学系统的关键部件。然而，当考虑到极大望远镜（ELT）尺度时，LGS光斑的伸长变得如此之大，以至于它挑战了设计LGSWFS的标准配方。对于经典的Shack-Hartmann波前传感器（SHWFS），其是所有ELT LGS辅助仪器的当前基线，需要在光瞳空间采样[子孔径（SA）的数量]、SA视场（FoV）和每个SA内的像素采样之间进行权衡。对于ELT尺度，这种权衡也受到强大的技术限制的驱动，特别是关于可用的检测器，特别是它们的像素数量。对于SHWFS，每个SA的较大视场允许减轻LGS光斑截断，这表示由于测量偏差而导致的严重性能损失。对于给定数量的可用检测器像素，SA FoV与LGS点的适当采样和/或SA的总数竞争。我们提出了一个敏感性分析，我们探讨这些参数如何影响最终的性能。特别是，我们引入了超分辨率的概念，它允许一个减少每个WFS的光瞳采样，并打开了一个机会，提出潜在的LGSWFS设计提供最佳性能的ELT规模。
2022-06-22 astro-ph.IM
Compact high-resolution spectrographs for large and extremely large telescopes: using the diffraction limit
随着望远镜越来越大，对于给定分辨率的视限摄谱仪的尺寸也变得越来越大，对于ELT来说，尺寸将如此之大，以至于简单设计的高分辨率仪器将不可行。解决方案包括自适应光学（但不提供短波长的完全校正）或图像切片器（提供可行但仍然很大的仪器）。在这里，我们开发的解决方案提出的布兰德-山楂和霍顿：使用衍射限制光谱仪是紧凑的，即使高分辨率。它们的使用是由光子灯笼，它分裂成多个单模光纤多模光纤。我们描述了这种光谱仪的初步设计，分辨率为R ~ 50，000。虽然它们很小并且使用相对简单的光学器件，但挑战在于容纳尽可能长的光纤狭缝（因此在一个光谱仪中最大数量的单模光纤），并以比大多数光谱仪准直器快得多的焦比接受来自每根光纤的光束，同时保持衍射限制的成像质量。尽管存在这些挑战，但仍有可能获得出色的性能。我们还简要地考虑了所需的光谱仪的数量，这可以通过全部或部分自适应光学校正和/或向更长波长移动来减少。
2012-08-23 astro-ph.IM
Visible extreme adaptive optics on extremely large telescopes: Towards detecting oxygen in Proxima Centauri b and analogs
该研究面向地面系外地球成像，提出发展可见光极端自适应光学技术，以探测比邻星b等岩石行星大气中的氧气，并设定仪器要求与关键技术方向。
2023-09-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Towards Precision Photometry with Extremely Large Telescopes: the Double Subgiant Branch of NGC 1851
目前正在建造的极大望远镜的收集面积比目前最大的光学望远镜大一个数量级。对于视见受限的观测，性能将与收集面积成比例，但是随着自适应光学的成功使用，对于许多应用，性能将与$D^4$成比例（其中$D$是主镜的直径）。因此，ELT成功的核心是成功使用多共轭自适应光学（MCAO），其在比限制经典自适应光学系统的几个角秒大的视场上应用高度校正。在这封信中，我们报告的分析拥挤的领域采取的银河系球状星团NGC 1851的中心区域的$K_s$波段使用GeMS在双子座南望远镜，唯一的科学级的MCAO系统的操作。我们使用这个集群作为基准，以验证实现精确的近红外测光的能力，提出最深的$K_s$测光在拥挤的领域曾经从地面获得。我们结合HST/ACS的F606 W波段构造了一个色星等图。除了探测到$K_s\simeq20.5$低序带的“膝”外，我们还探测到NGC 1851的双子巨星分支，这表明GeMS在拥挤的领域具有很高的测光精度。
2015-09-06 astro-ph.GA astro-ph.IM
