Thesis (M.S. in Astronautical Engineering)--Naval Postgraduate School, December 2009. / Thesis Advisor(s): Agrawal, Brij; Kim, Jae Jun. "December 2009." Description based on title screen as viewed on January 27, 2010. Author(s) subject terms: MIMO control, Robust control, adaptive optics, segmented mirrors, flexible structures, space telescopes, Shack-Hartmann sensors, hybrid controller. Includes bibliographical references (p. 77). Also available in print.

Οι αστρονομικές παρατηρήσεις που πραγματοποίησε ο Γαλιλαίος, από τότε που έστρεψε το τηλεσκόπιο στον ουρανό μέχρι και το τέλος της ζωής του αύξησαν τη γνώση για το σύμπαν σε αφάνταστο για τους αρχαίους αστρονόμους βαθμό. Έκτοτε ή ανάπτυξη της αστρονομίας συνδέθηκε με την κατασκευή όλο και μεγαλύτερων και πιο βελτιωμένων οπτικού τύπου τηλεσκοπίων. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι μετά το μεγάλο άλμα που έγινε με το Γαλιλαίο η συσσώρευση αστρονομικών γνώσεων αυξήθηκε γραμμικά συναρτήσει του χρόνου μέχρι τα μέσα περίπου του 20ου αιώνα. Το επόμενο μεγάλο άλμα στην αστρονομία συντελείται από το τέλος του 2ου Παγκοσμίου πολέμου μέχρι τις μέρες μας. Ζούμε μια επανάσταση στην αστρονομία που σχετίζεται με την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής και διαστημικής τεχνολογίας. Οι νέες αυτές επαναστατικές τεχνολογίες υπερνίκησαν τους περιορισμούς από την γήινη ατμόσφαιρα και έδωσαν τη δυνατότητα για τη λήψη και εύκολη καταγραφή υψηλής ακρίβειας δεδομένων από όλο το φάσμα της Η/Μ ακτινοβολίας. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η αναλυτική παρουσίαση της δομής και λειτουργίας των διάφορων τηλεσκοπίων, τα οποία διακρίνονται ανάλογα με την περιοχή του Η/Μ φάσματος που εξετάζουν, καθώς και η μελέτη της συμβολής τους στην αστρονομική έρευνα. Η εργασία αυτή απαρτίζεται από 4 κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο, ασχολείται με τα οπτικού τύπου τηλεσκόπια και είναι το πιο εκτενές, δεδομένου ότι ο οπτικός κλάδος της αστρονομίας ήταν για αρκετούς αιώνες ο μοναδικός. Επίσης, στο ίδιο κεφάλαιο περιγράφονται τα είδη και οι βασικές αρχές λειτουργίας των ανιχνευτών και οργάνων που χρησιμοποιούνται τόσο στα οπτικά όσο και στα υπόλοιπα είδη τηλεσκοπίων. Το πρώτο κεφάλαιο ολοκληρώνεται με την περιγραφή της νέας γένιας επίγειων οπτικών τηλεσκοπίων, στα οποία εφαρμόζονται ριζοσπαστικές νέες τεχνολογίες, καθώς και του διαστημικού τηλεσκόπιου Hubble και της συνεισφοράς του. Το δεύτερο κεφάλαιο αφορά τα ραδιοτηλεσκόπια. Η ραδιοαστρονομία είναι η παλαιότερη από τους νέους κλάδους της αστρονομίας που αναπτύχθηκαν στον 20ο αιώνα. Το γεγονός αυτό οφείλεται στο ότι οι ραδιοπαρατηρήσεις μπορούν άνετα να διεξαχθούν από τη γήινη επιφάνεια, δεδομένου ότι η ατμόσφαιρα είναι διαφανής σε μεγάλη έκταση του ραδιοφωνικού φάσματος. Στο κεφάλαιο αυτό, μετά τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας των ραδιοτηλεσκοπίων, γίνεται αναλυτική αναφορά στη χρήση των ραδιοτηλεσκοπίων στη μελέτη γαλαξιακών και εξωγαλαξιακών πηγών. Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται αντίστοιχα στα υπέρυθρου τύπου τηλεσκόπια. Ο κλάδος της υπέρυθρης αστρονομίας μπορεί μόνο κατά ένα μικρό μέρος να διεξαχθεί από επίγεια τηλεσκόπια λόγω της αδιαφάνειας της ατμόσφαιρας στα υπέρυθρα μήκη κύματος, η οποία οφείλεται στην παρουσία υδρατμών και διοξειδίου του άνθρακα στο κατώτερο μέρος της ατμόσφαιρας. Αυτός είναι ο λόγος που η υπέρυθρη αστρονομία πρέπει να συμπληρώνεται από παρατηρήσεις που διεξάγονται από αερομεταφερόμενα παρατηρητήρια καθώς και παρατηρητήρια σε τροχια. Στο κεφάλαιο αυτό αναλύονται τα προβλήματα και οι ιδιαιτερότητες των υπέρυθρων τηλεσκοπίων και γίνεται ιδιαίτερη μνεία στα τηλεσκόπια υπερύθρου που διεξάγουν παρατηρήσεις σε τροχια γύρω από τη Γη. Το κεφάλαιο κλείνει με την παρουσίαση της συμβολής των υπέρυθρων τηλεσκοπίων στη λύση των προβλημάτων της αστροφυσικής και της κοσμολογίας. Το τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται στα τηλεσκόπια ακτίνων Χ και γ. Η έρευνα σε αυτόν τον κλάδο της αστρόνομίας διεξάγεται μόνο από το διάστημα, δεδομένου ότι η γήινη ατμόσφαιρα είναι πλήρως αδιαφανής σε αυτή την περιοχή μήκους κύματος. Αρχικά, γίνεται αναφορά στο πώς η μεγάλη διεισδυτικότητα των ακτίνων Χ και γ διαφοροποιει τον σχεδιασμό των εν λόγω τηλεσκοπίων. Ακολούθως, αναφέρονται τα παρατηρητήρια ακτίνων Χ και γ τα οποία βρίσκονται σε τροχια. Τέλος περιγράφονται τα είδη των ουράνιων αντικειμένων που εμπίπτουν στην περιοχή μελέτης της αστρονομίας ακτινων Χ και γ καθώς και σχετικές ανακαλύψεις αυτού του κλάδου. / Structure and function of telescopes.

published_or_final_version / Physics / Master / Master of Philosophy

No description available.

No description available.

Millimeter wave studies of molecules in circumstellar envelopes and a planetary nebula have been conducted. Using the Submillimeter Telescope (SMT) of the Arizona Radio Observatory (ARO) on Mt. Graham, a comparative spectral survey from 215-285 GHz was carried out of the carbon-rich asymptotic giant branch star IRC +10216 and the oxygen-rich supergiant VY Canis Majoris. A total of 858 emission lines were observed in both objects, arising from 40 different molecules. In VY Canis Majoris, AlO, AlOH, and PO were detected for the first time in interstellar space. In IRC +10216, PH3 was detected for the first time beyond the solar system, and C3O, and CH2NH were found for the first time in a circumstellar envelope. Additionally, in the evolved planetary nebula, the Helix, H2CO, C2H, and cyclic-C3H2 were observed using the SMT and the Kitt Peak 12 m telescopes. The presence of these three molecules in the Helix suggests that relatively complex chemistry occurs in planetary nebulae, despite the harsh ultraviolet field. Overall, the research on molecules in circumstellar and planetary nebulae furthers our understanding of the nature of the material that is fed back into the interstellar medium from evolved stars. Besides telescope work, laboratory research was also conducted - the rotational spectrum of ZnCl was measured and its bond length and rotational constants were determined. Lastly, in partial fulfillment of a graduate certificate in entrepreneurial chemistry, the commercial applications of terahertz spectroscopy were explored through literature research.

As astronomers continue to examine fainter objects and farther back in time, they require increasingly large telescopes due to the fundamental diffraction of optical elements. Therefore several of the next generation optical telescopes will employ extremely large primary mirrors. However to realistically construct mirrors of these magnitudes they will need to be assembled as a collection of many smaller mirrors. This mirror segmentation leads to the additional challenge of aligning the smaller mirror elements with respect to one another, and maintain that alignment in the presence of disturbances on the optical surface and its supporting structure. To achieve this alignment and disturbance rejection, a complex active control system will be required. There are several possible solutions to the control problem ranging from fully decentralized control to a global control scheme. However since many of these segmented mirrors will be comprised of hundreds of mirror elements a global control scheme quickly becomes an intractable solution. On the other extreme, a highly scalable decentralized scheme is realizable, however, would lack any global sense of the system. Therefore an appealing solution is a scalable distributed network of controllers, where individual controllers 'act locally' yet 'think globally'. This is achieved by coupling adjacent controller to one another, forming a lattice across the spatial extents of the system.

Thesis (Ph.D. - Electrical Engineering) -- University of Western Sydney, 2001. / "Submitted for the degree of Doctor of Philosophy - Electrical Engineering" Bibliography : leaves 205-222.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2004. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 92-96).

Thesis (M.S.)--Rochester Institute of Technology, 2009. / Typescript. Includes bibliographical references (p. 142-143).