Stellar Intensity Interferometry using Autonomous Nanosatellites

TYPEAutonomous Systems
Speaker:Coral Moreno Hirshfeld
Affiliation:Technion Autonomous Systems Program
Date:30.04.2014
Time:16:30
Location:
Remark:MSc theses. Advisors: Dr. Erez Ribak, Prof. Pini Gurfil
Abstract:Technion- Israel Institute of Technology
Technion Autonomous Systems Program

הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל
התכנית הבין יחידתית למערכות אוטונומיות ורובוטיקה

Stellar Intensity Interferometry using Autonomous Nanosatellites

Coral Moreno Hirshfeld
Technion Autonomous Systems Program
Work towards M.Sc degree in Autonomous Systems
Under the supervision of Assoc. Prof. Pini Gurfil and Dr. Erez Ribak

Stellar intensity interferometer (SII) has several distinct advantages over the Michelson stellar interferometer (MSI): accuracy and stability demands of the telescope position are lower by about five orders of magnitude, which enables measuring large baselines (mutual distances) and therefore get a higher resolution. Finally, low quality optics is sufficient. A major disadvantage of SII is its lower sensitivity, which means that longer integration times are required in order to get signal to noise ratio as in MSI.
Space-borne SII based on the nano-satellites is the next step. Such a system would offer much larger baselines than those made possible on earth, i.e. improved resolution by several orders of magnitude. In addition, one can obtain much longer integration times, measure at wavelengths that are blocked by the atmosphere and flexibility in telescopes positioning.
The research goal is to develop the first autonomous space-borne SII. The interferometer will consist of three nano-satellites. Each nano-satellite will carry a telescope, which collects light into a photomultiplier detector and a transmitter to send the detector output to a ground station. Then a correlation is performed digitally in real-time, and the data processed in order to calculate the angular size of the star.
This work is the first step towards such a system. We designed SII installed on nano-satellites lab models, which are aimed to work as a dynamic and autonomous system. The system is still under development, we performed static experiments and measurements in order to test the system.


The talk will be given in Hebrew
Wednesday, 30/4/2014
16:30 (Gathering at 16:00)
Classroom, ground floor, Library, Aerospace Eng.
Light refreshments will be served before the lecture

This invitation permits entrance to the Technion
הזמנה זו מהווה אישור כניסה לטכניון

הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל
התכנית הבין יחידתית למערכות אוטונומיות ורובוטיקה

Technion- Israel Institute of Technology
Technion Autonomous Systems Program

אינטרפרומטריית עוצמה באמצעות ננו-לוויינים אוטונומיים

קורל מורנו הירשפלד
התכנית הטכניונית למערכות אוטונומיות ורובוטיקה
עבודה לקראת תואר מגיסטר למדעים
תחת הנחייתם של פרופ'/ח פיני גורפיל ודר' ארז ריבאק

לאינטרפרומטר עוצמה לכוכבים מספר יתרונות בולטים על פני אינטרפרומטר מייכלסון שמיימי: דרישת דיוק ויציבות של מיקומי הטלסקופים (מפתחים) נמוכה בכחמישה סדרי גודל, מה שמאפשר להרחיק אותם ולקבל יכולת הפרדה גבוהה יותר; כמו כן לא נדרשת אופטיקה איכותית. החיסרון המרכזי הוא רגישות נמוכה, כלומר נדרשים זמני אינטגרציה ארוכים יותר על מנת להגיע ליחס אות לרעש כמו של מייכלסון.
הצבת אינטרפרומטר עוצמה על גבי צבר ננו-לוויינים בחלל היא הצעד הבא. מערכת כזו תציע מרחקים הדדיים גדולים ב הרבה מאלו המתאפשרים בכדור הארץ, כלומר ניתן להגיע ליכולת הפרדה במספר סדרי גודל ממה שקיים היום. בנוסף נוכל לקבל זמני אינטגרציה ארוכים בהרבה, למדוד באורכי גל הנחסמים על ידי האטמוספירה ונוחות בניוד הטלסקופים.
יעד המחקר הינו בניית אינטרפרומטר עוצמה האוטונומי הראשון בחלל. האינטרפרומטר מורכב משלושה ננו-לוויינים. על כל ננו-לוויין מורכב טלסקופ הממקד את האור על גלאי פוטונים, ומשדר המשדר את אות הגלאי למקלט שנמצא על כדור הארץ. שם מתבצעת קורלציה דיגיטלית בזמן אמת, ועיבוד הנתונים לחישוב גודל הכוכב.
עבודה זו הינה הצעד הראשון במחקר המדובר. במסגרתה תכננו מערכת אינטרפרומטר עוצמה הנישאת על גבי ננו-לוויינים, אשר מיועדת לעבוד בצורה דינמית ואוטונומית במעבדה.
המערכת עדיין בשלבי פיתוח, כאשר ביצענו ניסויים סטטיים ומדידות לבדיקת המערכת.




The talk will be given in Hebrew
Wednesday, 30/4/2014
16:30 (Gathering at 16:00)
Classroom, ground floor, Library, Aerospace Eng.
Light refreshments will be served before the lecture


הזמנה זו מהווה אישור כניסה לטכניון
This invitation permits entrance to the Technion