firstlightwith&the&echelon1cross1 echelle& spectrograph&on...

Post on 14-Jun-2020

2 Views

Category:

Documents

0 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

First  Light  with  the  Echelon-­‐Cross-­‐Echelle  Spectrograph  on  SOFIA  

 

Future  Flights  and  Observing  Availability  •  EXES  final  three  commissioning  flights  will  occur  between  17-­‐24  February  2015,  followed  by  one  

 Cycle  2  science  flight  and  two  Cycle  3  science  flights.  Twelve  Cycle  3  science  flights  are    scheduled  for  August/September  2015.  

•  Cycle  4  proposals  will  be  due  in  Summer  2015.  •  Proposals  for  Directors  DiscrePonary  Time  (e.g.  comets,  Jovian  storms)  are  accepted  at  any  Pme.                                    hTps://www.sofia.usra.edu/Science/proposals/DDT/instrucPons.html    •  EXES  exposure  Pme  calculator  with  sensiPviPes  and  realisPc  depicPon  of  spectral  modes                                    hTp://irastro.physics.ucdavis.edu/exes/etc/  •  Proposers  are  encouraged  to  contact  EXES  team  for  advice  and  assistance.  

 MaThew  Richter  mjrichter@physics.ucdavis.edu  or  CurPs  DeWiT  curPsdewiT@gmail.com      

CurPs  DeWiT1,2,  MaThew  J.  Richter1,  KrisPn  Kulas3,2,  Mark  E.  McKelvey2,  Michael  E.  Case1,,  William  Vacca4,  Melanie  Clarke4,  Thérèse  Encrenaz5,  Thomas  Greathouse6,  Graham  Harper7,  Robert  McMurray2  

1 UC Davis Department of Physics, 2 NASA Ames Research Center, 3 Santa Clara University 4 University Space Research Association (USRA), 5 Observatoire Paris-Site de Meudon, 6 Southwest Research Institute (SwRI), 7 Trinity College Dublin

H2  emission  maps  of  Jupiter’s  stratosphere  

Aluminum  R10  echelon  graPng  for  EXES  (40”  x  4”)  

What  is  EXES?  •   Mid-­‐IR  High-­‐ResoluPon  spectrograph  for  SOFIA  •   1024  x  1024  Si:As  detector  •   4.5  -­‐  28.3  μm  range  •   0.5-­‐4%  spectral  coverage  per  sekng,                depending  on  choice  of  cross-­‐disperser              and  spaPal  slit  length  •   Three  spectral  modes:  high  (R=100,000)                medium  (R=15000)  and  low  (R=3000)  •   Observing  modes:  nodding  &  mapping      

References    

DeWiT  et  al.,  "Preflight  performance  of  the  Echelon-­‐Cross-­‐Echelle  spectrograph  for  SOFIA,"  Ground-­‐based  and  Airborne  InstrumentaPon  for  Astronomy  IV,  Ian  S.  McLean,  Suzanne  K.  Ramsay,  &  Hideki  Takami  Editors,  Proc.  SPIE  8446,  84461A  (2012)    Richter  et  al.,  "Status  of  the  Echelon-­‐cross-­‐Echelle  Spectrograph  for  SOFIA,"  Ground-­‐based  and  Airborne  InstrumentaPon  for  Astronomy  III,  Ian  S.  McLean,  Suzanne  K.  Ramsay,  &  Hideki  Takami,  Editors,  Proc.  SPIE  7735,  77356Q  (2010)    

 •   R=55,000  maps  of  Jupiter  at                  H2  S(0)  28.3  μm  and  H2  S(1)                17.0  μm,  achieved  by                stepping  slit  posiPon                across  planet  disk.  

•   H2  Para/Ortho  state  raPo                when  paired  with  CH4                temperature  gives  a                measure  of  mixing  into                the  stratosphere.  

Commissioning  in  April  2014  EXES  successfully  executed  its  first  commissioning  flights  on  April  7  and  9th,  2014.  We  targeted  11  sources  in  high-­‐resoluPon  mode  and  15  different  wavelength  sekngs.  Targets  included  Mars,  Jupiter,  telluric  calibrators,  AFGL  2591  and  a  number  of  IR  standard  K  and  M  giants.    Commissioning  will  be  completed  in  February  2015,  tesPng  and  characterizing  the  medium-­‐  and  low-­‐resoluPon  modes  as  well  as  honing  our  overhead  management  and  improving  spectral  focus  and  throughput.  

 23”  slit  length  and  0.7%  wavelength  coverage  

4”  slit  length  and  2.5%  wavelength  coverage  

Unresolved  Jovian  C2H2  lines  at  13.7  μm,  

R=75,000  with  1.9”  slit.  4/9/14  

H2O  and  HDO  abundance  maps  on  Mars  at  7.2  μm    •   H2O  and  HDO  lines  acquired              simultaneously  for  D/H  map  over  one                      hemisphere;  previous  studies  found  a              global  Mars  D/H  value  5  x  higher  than                Earth,  but  it  is  expected  to  vary  regionally.  

•   R=85,000  on  unresolved  CO2  lines  with              1.44”  slit.    

7.2  μm  conPnuum  map  of  Mars.  Image  is  21”  x  24.5”  composed  from  two  scans  with  slit  length  of  14”.    FWHMPSF  =  3.4”  

 EXES  spectrum  of  total  Mars  disk  (blue).  Models  of  telluric  transmission  and  MarPan  molecular  absorpPon  are  offset  and  color-­‐coded  by  species.  

Preliminary  SensiPviPes  at  17.0  and  28.2  μm  17.0  μm,  per  pixel            :              0.1                                                    for  1  σ  :  1  sec  NEFD    17.0  μm,      per                          :            0.03                                                    for  1  σ  :  1  sec  NEFD  resoluPon  element  

28.2  μm,  per  pixel          :                0.5                                                  for  1  σ  :  1  sec  NEFD    28.2  μm,      per                          :              0.2                                                  for  1  σ  :  1  sec  NEFD  resoluPon  element  

ergss cm2cm−1SR

ergss cm2cm−1SR

ergss cm2cm−1SR

ergss cm2cm−1SR

top related