IAO 2023, Практически тур — Задача 12(αβγ). Места для обсерватории. / Sites for observatory.

Русский — I.

Основываясь на ключевых показателях количества ясных ночей, яркости ночного неба, видимости в атмосфере и коэффициенте атмосферной экстинкции, китайские астрономы провели мониторинг и выбрали четыре высокогорных объекта в Али, Тибет; Даочэн, Сычуань; Музтагг, Синьцзян и Ленху, Цинхай.

В таблице 12.1. представлены данные мониторинга одного из мест, где

$M$ – звёздная величина из стандартного звёздного каталога,

$m$ – измеренная звёздная величина,

$\chi$ – относительная воздушная масса.

12.1 Используя данные из таблицы 12.1., нарисуйте график на миллиметровой бумаге.

12.2 Рассчитайте коэффициент атмосферной экстинкции $K$ в этом месте, а также соответствующую точку «нуля прибора» (ZP).

Русский — II.

Для мониторинга используется 50-см телескоп с апертурой f/16, а физический размер пикселя детектора – 20 мкм × 20 мкм.

12.3 Вычислите, какой угол на небе соответствует одному пикселю детектора (″/пиксель).

12.4 Рассчитайте яркость ночного неба $M_{nsb}$ (зв.вел. на кв.угл.сек) по формуле:

где время экспозиции $t_{exp}=5$ секунд, а среднее значение счёта фотонов $Sky_{counts}$, приходящееся на один пиксель, равно 227,85.

Русский — III.

По данным мониторинга атмосферных явлений (измерения в угл. секундах), представленным в таблице 12.2.:

12.5 на миллиметровой бумаге постройте гистограмму видимости (с интервалом 0,2″),

12.6 и вычислите медианное значение видимости (в угловых секундах).

English — I.

Based on the key indicators of the number of clear nights, night sky brightness, atmospheric seeing and the atmospheric extinction coefficient, Chinese astronomers monitored and selected four high-altitude sites in Ali, Tibet; Daocheng, Sichuan; Muztagg, Xinjiang and Lenghu, Qinghai.

Table 12.1. presents the monitoring data of one site, where

$M$ is the magnitude from standard star catalog,

$m$ is the instrument magnitude,

$\chi$ is the relative airmass.

12.1 Draw a graph using data from Table 1 on the coordinate paper.

12.2 Calculate the atmospheric extinction coefficient $K$ at the site, and the corresponding instrument zero point (ZP).

English — II.

50-cm telescope with an aperture of f/16 is used for monitoring, and the physical pixel size of the detector is 20 μm × 20 μm.

12.3 Calculate scale value of the sky angle corresponding to the single pixel (in ″/pixel).

12.4 Calculate the night sky brightness $M_{nsb}$ (mag in arcsec²) of the site by the following equation:

where the exposure time $t_{exp}$ of the monitoring image is 5 seconds, and the median value of photon count $Sky_{counts}$ corresponding to single pixel in the image is 227.85.

English — III.

According to atmospheric seeing monitoring data (″) presented in Table 12.2.,

12.5 make a histogram of the atmospheric seeing of the site (with an interval of 0.2″) on the coordinate paper,

12.6 and give the median atmospheric seeing of the site (in units of arcsecond).