The Many-Instrument Fiber System - MANIFEST

MANIFEST

O Many-Instrument Fiber System - MANIFEST é um sistema robótico de posicionamento de fibras ópticas que cobrirá o campo de visão completo do GMT de 20 minutos de arco, tornando-o acessível a qualquer espectrógrafo visível ou do infra-vermelho (IV) próximo. O tipo de fibra (fibra única, feixes IFU ou slicer de imagem) pode ser definido separadamente para cada instrumento e é implantado por mini-robôs autônomos chamados "starbugs". Os starbugs podem ser reconfigurados em todo o campo de visão em 2 a 3 minutos e posicionados com um espaçamento mínimo de centro a centro de 10 segundos de arco com uma precisão de 0,01 segundos de arco. Os primeiros instrumentos a serem integrados ao MANIFEST serão o G-CLEF e o GMACS, projetados para uso com o MANIFEST e que podem ser operados simultaneamente.

Ciência com MANIFEST

Os modos e os casos de ciência do MANIFEST estão resumidos na Tabela abaixo. Com o G-CLEF, o MANIFEST fornecerá multiplexagem para pesquisas de velocidade radial e abundâncias químicas (por exemplo, aglomerados galácticos, galáxias anãs próximas) que não seriam práticas para um espectrógrafo de objeto único. Com o GMACS, os feixes de fibras que cortam imagens duplicam ou triplicam o poder de resolução espectral típico para R~2.000 a R~18.000, abrindo assim novas áreas da ciência para os observadores do GMACS. O MANIFEST permitirá que o GMT seja uma instalação excepcionalmente eficiente para observações sobre tomografia IGM, formação de galáxias, composição química e história de estrelas e galáxias do Grupo Local.

Algumas características para o MANIFEST encontram-se a seguir (em inglês):

Participação do GMTBrO no MANIFEST

O MANIFEST é o posicionador de fibras ópticas proposto para o GMT, capaz de alimentar um ou vários instrumentos, conforme necessário. Atualmente, o GMTBrO está envolvido na Engenharia de Sistemas (SE) do instrumento, além de fazer parte de suas atividades de Engenharia Mecânica - a saber, o suporte “berço” de fibras ópticas, e sua interface com o espectrógrafo GMACS.

A equipe do MANIFEST esteve envolvida durante os anos de 2019 e 2020 em um estudo de prototipagem, com o objetivo de desenvolver um sistema de posicionamento baseado em starbugs para o instrumento TAIPAN no Telescópio Schmidt do Reino Unido (localizado no Observatório Siding Spring, Austrália). O TAIPAN é um precursor do MANIFEST com 150 fibras, cujos testes e comissionamento validarão o uso da tecnologia starbugs. Além disso, a equipe tem como objetivo criar protótipos de transportadores de fibra do tipo MANIFEST (os starbugs, que, ao contrário do TAIPAN, operam contra a gravidade, em uma orientação invertida). As atividades de teste e comissionamento da TAIPAN estão em andamento e proporcionaram uma compreensão mais profunda do comportamento do instrumento em um ambiente operacional. Paralelamente, o primeiro starbug do tipo MANIFEST foi construído e sua adesão invertida foi testada com sucesso. Em agosto de 2019, a equipe do MANIFEST visitou todos os colaboradores dos EUA, realizando reuniões na TAMU, GMTO e SAO para trabalhar em interfaces com GMACS, GMT e G-CLEF, respectivamente. Membros da equipe GMTBrO SE participaram de cada uma dessas reuniões.

Desde 2018, as atividades de engenharia de sistemas do GMTBrO no MANIFEST focaram nas entregas necessárias para a revisão pré-conceitual do projeto (pré-CoDR), que ocorreu em abril de 2020. Uma ênfase foi dada nas interfaces, cuja continuidade necessita de uma comunicação constante entre o MANIFEST e outras equipes de instrumentação.

O GMTBrO entregou importantes documentos de SE relacionados ao MANIFEST pré-CoDR, realizado em abril de 2020 de maneira remota. Nomeadamente, são: i) Requisitos em nível de instrumento; ii) MFS-GMT ICD; iii) MFS-GMACS ICD; iv) Requisitos científicos; v) Documento de descrição do conceito operacional.

Recentemente o instrumento também foi aprovado na fase 1 de desenho conceitual (CoD), para a qual a equipe do GMTBrO foi responsável pelo gerenciamento de requisitos. Há um desejo de continuar a parceria GMTBrO para a fase 2 de desenvolvimento do MANIFEST CoD. O início desta próxima fase dependerá da programação do GMTO e da disponibilidade de recursos.