¿Qué es un "Telescopio Off Rowland-circle"? ¿Hay también "On Rowland-circle Telescope"?

El término ' telescopio fuera del círculo de Rowland' es un poco incómodo, creo que normalmente llamaríamos a la disposición de FORTIS un espectrógrafo fuera del círculo de Rowland, y probablemente solo usaron la palabra 'telescopio' para hacer que su acrónimo suene mejor. Si estamos siendo pedantes, entonces creo que todo lo anterior al foco principal sería el telescopio, y todo lo posterior sería el espectrógrafo.

Ciertamente hay espectrógrafos en el círculo de Rowland, es el tipo más simple de espectrógrafo reflectante, y el artículo FORTIS vinculado anteriormente por @Keith McClary mencionó varios: HUT, OREFUS y FUSE.

En términos de un espectrógrafo fuera del círculo de Rowland, creo que la nota al pie que mencionaste en la página 4 lo dice todo:

En un espectrógrafo de círculo de Rowland, todos los rayos en longitudes de onda que satisfacen la ecuación de la red que ingresan a una rendija colocada en un círculo, con un diámetro igual al radio de la red cóncava, se difractan a un foco tangencial en el mismo círculo.

Esto contrasta con FORTIS, que tiene aumento. En la figura a continuación, tomé el diseño óptico del papel FORTIS y lo anoté con un círculo de Rowland aproximado en una línea negra en negrita. A partir de esta figura, podemos ver que el foco principal está dentro del círculo de Rowland y el foco secundario (en el detector) está fuera del círculo de Rowland. Para que FORTIS sea un espectrógrafo en el círculo de Rowland, tanto el foco primario como el secundario deben estar a la misma distancia de la rejilla y del círculo de Rowland.

@Roy_Smart respondió amablemente la segunda parte de la pregunta, así que responderé la primera :)

TL;DR

Básicamente, la NASA simplemente pegó un círculo de Rowland en el telescopio con ajustes y otros equipos como microobturadores para hacer FORTIS.

Respuesta más larga:

Primero, echemos un vistazo al interior del telescopio:

Diseño óptico del cohete de sondeo FORTIS de Researchgate.net - FORTIS Pathfinder to the Lyman continuum :

Ahora, esto puede sonar confuso, pero en realidad hay un círculo de Rowland, pero no se muestra correctamente en el diseño 2D:

El diseño espectroscópico en el ultravioleta lejano por debajo de Lyα exige un enfoque minimalista. Los diseños de foco principal de “dos rebotes” de los observatorios HUT, OREFUS y FUSE utilizaron espejos primarios parabólicos relativamente rápidos que alimentaban la rendija de un espectrógrafo circular de Rowland . Aunque estos diseños de dos rebotes satisfacen el requisito de eficiencia, tienen un rendimiento de imagen espectral fuera del eje deficiente. Esto se debe a que las relaciones focales rápidas tienden a aumentar la altura de la imagen astigmática, limitando la resolución espacial perpendicular a la dispersión. El control del astigmatismo es un desafío importante en los espectrógrafos circulares de Rowland y se han desarrollado métodos para eliminarlo en longitudes de onda seleccionadas, ya sea mediante el control de la figura de rejilla12 o con métodos de regla holográfica.

A partir de aquí, podemos deducir que se está utilizando un espectrógrafo de círculo de Rowland.

Noda primero escribió en detalle la teoría general de la aberración para las redes holográficas y, desde entonces, las técnicas para minimizar la aberración espectroscópica se han vuelto cada vez más sofisticadas. Alcanzaron un nuevo nivel cuando se encontraron soluciones que hicieron posible controlar no solo el astigmatismo sino también el coma en las altas densidades de regla requeridas para la misión FUSE. Las rejillas holográficas de alta resolución registradas para el espectrógrafo de orígenes cósmicos (COS, programado para volar en la ahora cancelada misión de servicio 4 a HST) eliminaron la aberración esférica con una figura de rejilla asférica junto con una solución de minimización de aberraciones similar a un FUSIBLE. Las soluciones optimizadas numéricamente desarrolladas recientemente para sistemas de dos rebotes logran excelentes imágenes espectroscópicas de banda estrecha con la rejilla utilizada fuera del círculo de Rowland. Un diseño de parábola fuera del eje tiene un poder de resolución espectral suficientemente alto para separar limpiamente el$O\; VI\; λλ1032 – 1037$doblar sobre un campo de visión de 0,5° y producir$4 – 9′′$de resolución espacial.

Ahora, de acuerdo con Researchgate.net - FORTIS Instrument Summary , definitivamente hay círculos:

Más probado por el diseño general de FORTIS:

Explicación matemática del círculo de Rowland

Del artículo de investigación anterior en una nota al pie:

En un espectrógrafo de círculo de Rowland, todos los rayos en longitudes de onda que satisfacen la ecuación de la rejilla que ingresan a una rendija colocada en un círculo, con un diámetro igual al radio de la rejilla cóncava, se difractan a un foco tangencial en el mismo círculo.

Como referencia, aquí está la derivación de la ecuación de rejilla de Newport.com - Física de rejilla de difracción y Newport.com - La ecuación de rejilla :

De:

^{Figura 2-2. Geometría de la difracción, mostrando frentes de onda planares. Dos rayos paralelos, etiquetados como 1 y 2, inciden en la ranura de rejilla con una separación d y están en fase entre sí en el frente de onda A. Tras la difracción, el principio de interferencia constructiva implica que estos rayos están en fase en el frente de onda difractado B si la diferencia en sus longitudes de camino,$d \sinα + d \sinβ$, es un número entero de longitudes de onda; esto a su vez conduce a la ecuación de rejilla. [Las ondas de Huygens no se muestran.]}

Podemos deducir: