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La red de telescopios La red de telescopios robóticos BOOTES y el robóticos BOOTES y el Proyecto GLORIA Proyecto GLORIA Alberto J. Castro-Tirado Alberto J. Castro-Tirado (IAA-CSIC Granada) (IAA-CSIC Granada) Campus Party Millenium, Granada, 14 Oct 2011 Campus Party Millenium, Granada, 14 Oct 2011

La red de telescopios robóticos BOOTES y el proyecto GLORIA

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Bootes es el primer observatorio astronómico robótico ubicado en España para complementar desde Tierra la observación de fuentes celestes estudiadas en altas energías (rayos X y gamma) desde el espacio. En 1998 comienza a funcionar en Huelva, en 2001 en Málaga, y en 2009 se produce la internacionalización del proyecto con Bootes-3 en Nueva Zelanda. Ponente: Alberto Castro Tirado (España) es licenciado en Físicas por la Universidad de Granada Doctor en Astrofísica por la Universidad de Copenhague. Es Investigador Científico del C.S.I.C desde 2007 y es el Investigador Principal del proyecto Bootes en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). Es miembro de la IAU y ha publicado más de 190 artículos en revistas especializadas como Nature, Science, de divulgación sobre Astronomía y prensa.

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La red de telescopios La red de telescopios robóticos BOOTES y el robóticos BOOTES y el

Proyecto GLORIAProyecto GLORIA

Alberto J. Castro-Tirado Alberto J. Castro-Tirado

(IAA-CSIC Granada)(IAA-CSIC Granada)

Campus Party Millenium, Granada, 14 Oct 2011Campus Party Millenium, Granada, 14 Oct 2011

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Dennis Ritchie (1941-2011)

In Memoriam

Creador del lenguaje de programación C (”El lenguaje de programación C” (1978) con B. W. Kernighan) y desarrollador (co-creador junto a Ken Thompson) del sistema operativo UNIX

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OutlineOutline

I. Introduction

II. The BOOTES Astronomical Stations

III. BOOTES Scientific applications

IV. The GLORIA Project

Conclusions and Post-Conference Surprise!

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Definiciones básicas

La Astrofísica se refiere al estudio de la física del Universo. Si bien se usó originalmente para denominar la parte teórica de dicho estudio, la necesidad de dar explicación física a las observaciones astronómicas ha llevado a que los términos Astronomía y Astrofísica sean usados de manera equivalente. La Astronomía (o Astrofísica) Robótica es pues el estudio de los cuerpos celestes del Universo ayudándose de instrumentación robótica, en sus diversos grados de desarrollo que veremos a continuación.

La Astronomía es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio.

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Parte I. Introducción

Robotic Astronomical Observatories worldwide

More than 100 instruments so far

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Robotic Astronomical Observatories in Spain

Around 40 in Europe and half (!) in SPAIN

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Observatory Managers Four widely spread

AUDELA: Developed by A. Klotz et al. (Toulouse), starting in 1995. Open source code. Linux/Windows.

ASCOM: Dessigned in 1998, by B. Denny (USA), as an interface standard for astronomical equipment, based on MS's Component Object Model, which he called the Astronomy Common Object Model. Mostly used by amateur astronomers, has been also used by professionals. Windows. Widely used in SN, MP searches.

RTS2: The Robotic Telescope System version 2, is being developed by P. Kubánek, (Ondrejov/Granada) starting in 2000. Open source code. Linux/Windows (command line and graphical interface foreseen). Widely used in GRB searches.

INDI: The Instrument Neutral Distributed Interface (INDI) was started in 2003. In comparison to the Microsoft Windows centric ASCOM standard, INDI is a platform independent protocol developed by E. C. Downey (USA). Open source code. Not so widely spread as the upper layer interface was not done.

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Parte II: La Red BOOTES Parte II: La Red BOOTES BOOTES BOOTES (Burst Observer and Optical Transient Exploring System)(Burst Observer and Optical Transient Exploring System)

Alberto J. Castro-Tirado1, Martin Jelínek1, Javier Gorosabel1, Petr Kubánek1,2, Ronan Cunniffe1, Sergey Guziy1, Oscar Lara-Gil1, Ovidio Rabaza-Castillo1, Antonio de Ugarte Postigo1, Rubén Sánchez-Ramírez1, Juan C. Tello1, Carlos Pérez del Pulgar3, Sebastián Castillo-Carrión4, José M. Castro Cerón5, Tomás de J. Mateo Sanguino6, René Hudec7, Stanislav Vitek8, Benito A. de la Morena Carretero9, José A. Adame9, Rafael Fernández-Muñoz10, Dolores Pérez-Ramírez11, Phil A. Yock12, William H. Allen13, Ian Bond14, Grant Christie15 , Lola Sabau-Graziati16 1 Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), Granada, Spain. 2 Image Processing Laboratory, Univ. de Valencia, Burjassot (Valencia), Spain. 3 Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, Univ. de Málaga, Spain. 4 Servicio Central de Informática, Universidad de Málaga, Spain. 5 European Space Astronomy Centre (ESAC), Villafranca del Castillo (Madrid), Spain. 6 Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad de Huelva, E.P.S. de La Rábida (Huelva), Spain. 7Astronomical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic Ondřejov, Czech Republic. 8 Czech Technical University, Faculty of Electronic Engineering, Dep. of Radioelectronics, Praga, Czech Republic. 9 Estación de Sondeos Atmosféricos (ESAt) de El Arenosillo (CEDEA-INTA), Mazagón, Huelva, Spain. 10 Estación Experimental de La Mayora, (EELM-CSIC), Algarrobo Costa(Málaga), Spain. 11 Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, Jaén, Spain. 12 University of Auckland, New Zealand. 13 Vintage Lane Observatory, Blenheim, New Zealand. 14 Massey University, New Zealand. 15 Stardome Observatory, Auckland, New Zealand. 16 División de Ciencias del Espacio (INTA), Torrejón de Ardoz (Madrid), Spain

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The BOOTES Network (1)The BOOTES Network (1)BOOTES BOOTES (Burst Observer and Optical Transient Exploring System)(Burst Observer and Optical Transient Exploring System)

BOOTES-1 BOOTES-1 (INTA/CSIC/AUS/CVUT) in El (INTA/CSIC/AUS/CVUT) in El Arenosillo (Huelva). Arenosillo (Huelva). RoboticRobotic 0,3m 0,3m Ø telescope and Ø telescope and wide-field cameras, since Jwide-field cameras, since June 1998. All-sky camera une 1998. All-sky camera since Nov 2002.since Nov 2002.

2000 2005 2006 2009

1998

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TECHNICAL SPECIFICATIONSMounted on a 0.3m f/10 telescope

Field of View: 43’ x 28’

Dispersing Element:

Direct Vision Prism

Dispersion: ~4Å/pixel at 4000Å ~30Å/pixel at 5500Å~100Å/pixel at 8000Å

Limiting Magnitude:

13.5 in 30s (Spectrograph Mode)

The BOOTES Network (2)The BOOTES Network (2)The wide field spectrograph

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The BOOTES Network The BOOTES Network (3)(3)

BOOTES-2 BOOTES-2 (INTA/CSIC/AUS/CVUT), (INTA/CSIC/AUS/CVUT), RoboticoRobotico 0,3m 0,3m Ø telescope and wide-field cameras inØ telescope and wide-field cameras in Algarrobo-Costa (Málaga), since november Algarrobo-Costa (Málaga), since november 2001, replaced by a 0,6m 2001, replaced by a 0,6m Ø telescope in june Ø telescope in june 20082008..

2001 2008

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The BOOTES Network The BOOTES Network (4) (4)

BOOTES-2: upgrade in 2008:BOOTES-2: upgrade in 2008: a 60-cm fast a 60-cm fast slewing telescopeslewing telescope

Jun 2008 : imaging (g’r’i’ZY filter set) down to r’ = 20Nov 2011 : spectroscopy: COLORES (400-1100 nm) down to r’ = 17

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The BOOTES Network (5) The BOOTES Network (5) BOOTES-IR/T60 OSN BOOTES-IR/T60 OSN (CSIC), (CSIC),

roboticrobotic 0.6m 0.6m ØØ telescope, telescope, Sierra Nevada, since 2004 Sierra Nevada, since 2004 (opt), since 2008 (nIR)(opt), since 2008 (nIR)

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The BOOTES Network (6)The BOOTES Network (6)BOOTES-3 BOOTES-3 (CSIC-(CSIC-UoA), UoA), robotic robotic 0.6m 0.6m ØØ telescope and wide-telescope and wide-field camera in field camera in Blenheim (New Blenheim (New Zealand), since Zealand), since february 2009 (optical)february 2009 (optical)

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The BOOTES Network (7)The BOOTES Network (7)BOOTES-4 BOOTES-4 (CSIC-CAS), (CSIC-CAS), robotic robotic 0.6m 0.6m ØØ

telescope: telescope:

in Lijiang Observatory (China) Nov 2011 in Lijiang Observatory (China) Nov 2011 (optical)(optical)

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The BOOTES Network (8)The BOOTES Network (8)Fireball of 9 Dic 2009, 23:21 UT observed with CASANDRA-1

Additional aplications: stellar variability and space debris.

CASANDRA-5 proposed for SPM

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The BOOTES Network The BOOTES Network Philosophy (I) Philosophy (I)

Identical telescopes spaced around the Earth

Identical filter sets: g’r’i’ZY

Identical CCD cameras

Impact on several scientific fields and public outreach

Boo-1, -2 & 3 integrated in:

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INTEGRAL SWIFT

The BOOTES Network The BOOTES Network Philosophy (II)Philosophy (II)

UFFO @ Lomonosov

2002- 2004- 2012-

Ground-support to space based missions

Very fast slewing speed (> 100 deg/s), easy rescheduling, fast readout (< 1s)

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Parte III: Aplicaciones Parte III: Aplicaciones CientíficasCientíficas

Scientific Use of RAOs (aprox. statistical based on provided info)

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To + 4 min

OT

N

E

To + 53 min

Cosmic ExplosionsCosmic Explosions GRB 000313GRB 000313: Optical : Optical

transient in the error transient in the error box of a short GRBbox of a short GRB

GRB 030226GRB 030226: Before : Before during and afterduring and after

GRB 050525GRB 050525: : Stereoscopic Stereoscopic observationsobservations

GRB 050904GRB 050904: The : The furthermost GRBfurthermost GRB

GRB 060707GRB 060707: First : First BOOTES-IR afterglowBOOTES-IR afterglow

(Jakobsson et al. 2006)PhD Theses: de Ugarte Postigo 2007, Jelínek 2011, Kubánek 2011

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Cosmic explosions (2)Cosmic explosions (2)

Summary of GRB response at the BOOTES stations

BOOTES-3 / 0.6m : 15 real-time follow-ups in 2 yr, 5 detections of the OA YA (Allen et al. 2011, Tello et al. 2011, II Astrorob Workshop)

BOOTES-2/0.3m : 77 real-time triggers in 4 yr, 24 successfully followed-up, 9 detections of the OA (Jelínek et al. 2010, I Astrorob Workshop)

BOOTES-1/0.3m : 70 follow-ups prior to Swift (1998-2004) and ~50 real-time follow-ups in 2004-2011, with 8 detections of the OA

BOOTES-2/0.6m : 6 triggers followed-up, 1 detection of the OA TELMA

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MeteorsMeteors GRB 000313GRB 000313: :

Recorded by Recorded by CASANDRA all-sky CASANDRA all-sky cameras (2002-2011) cameras (2002-2011) and by the wide-field and by the wide-field cameras cameras

(Jakobsson et al. 2006)

In the context of the Spanish Patrol Meteor Network (www.spmn.uji.es)

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Microlensing ResearchMicrolensing ResearchGlobal Network most essential

Jovian mass planet. < 1% Precision photometry requested. Udalski et al. (2008)

A 3x Earth mass planet (Bennet et al. 2008)

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Observatory Manager and Data Reduction

RTS2 (3): www.rts2.org

1. Astrometry pipeline (to check telescope pointing and improve the accuracy)

2. Pipeline for automatic data analysis:

Astrometry and photometry (Jelínek and de Ugarte Postigo 2006)

transient object detection, in JIBARO (de Ugarte Postigo (2005))

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Parte IV. El Proyecto GLORIA

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The GLORIA Project (1)

A. Objectives

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The GLORIA Project (2)

A. Objectives

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The GLORIA Project (3)

Experimentos on-line y Experimentos off-line

A. Objectives

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The GLORIA Project (4)

Experimentos On-line

A. Objectives

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The GLORIA Project (5)

Experimentos Off-line

, supernovae searches, etc.

SN2011fe in M101

A. Objectives

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The GLORIA Project (6)

B. e-Science Infrastructure

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The GLORIA Project (7)

C. Free Software and Architecture

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The GLORIA Project (8)

Public outreach activities and Live (and off-line) broadcasting of astronomical events and educational activities with scholars

Solar Eclipses: Australia (13 Nov 2012, Gabón (3 Nov 2013).

Venus Transit (6 Jun 2012): Norway, Japan and Australia.

Based on previous experiences with Shelios and UPM-Cyclope Astro expeditions

D. Engage Newcomers

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Conclusiones Conclusiones The The BOOTESBOOTES Network continues expanding Network continues expanding

worldwide, with a forthcoming station (BOOTES-4) in worldwide, with a forthcoming station (BOOTES-4) in Central Asia. BOOTES-2 and -3 will be integrated in the Central Asia. BOOTES-2 and -3 will be integrated in the GLORIA Network. Ground support to space missions is GLORIA Network. Ground support to space missions is also a main goal:also a main goal: INTEGRAL INTEGRAL, , SWIFT SWIFT and and UFFO/UFFO/LomonosovLomonosov. .

Technological development is involved and some of the Technological development is involved and some of the robotic astronomical observatories are moving towards robotic astronomical observatories are moving towards intelligentintelligent robotic astronomical observatories. The robotic astronomical observatories. The BOOTES wold-wide network (in the context of GLORIA) BOOTES wold-wide network (in the context of GLORIA) persues to be a global facility opened to scientists, persues to be a global facility opened to scientists, amateur and public in general. (Educational aspects: amateur and public in general. (Educational aspects: remote use of telescopes at night from schools at day remote use of telescopes at night from schools at day time, etc.) time, etc.)

GLORIA GLORIA (an FP7 EU funded project just started) (an FP7 EU funded project just started) expects to put 17 telescopes accessible to the citizens expects to put 17 telescopes accessible to the citizens to perform any kind of astronomical observations, to perform any kind of astronomical observations, based on a meritocratic systems. On-line and Off-line based on a meritocratic systems. On-line and Off-line experiments are also foreeseen. This network of robotic experiments are also foreeseen. This network of robotic observatories provide a observatories provide a unique opportunityunique opportunity to help in to help in these exciting fields of research.these exciting fields of research.

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Observaciones en vivo desde la Estación Astronómica BOOTES-3 en Nueva Zelanda

Post-Conferencia