Hvad gør Inouye Solteleskopet, som andre teleskoper ikke gør?
NSF ‘ s Daniel K. Inouye Solteleskop er banebrydende på flere måder end en. Dens tretten fods hovedspejl vil samle mere sollys end noget andet solteleskop i verden. Det betyder, at det vil give os den højeste opløsning, skarpeste, billeder af solen nogensinde taget. Inouye Solteleskop anvender en kombination af et unikt “off-akse” teleskopdesign for at reducere spredt lys og banebrydende teknikker til måling af lys filtreret af solens magnetfelter for at producere de første igangværende målinger af magnetfelter i Vores Solatmosfære eller “corona”.
specifikt vil teleskopet give daglige målinger af Solens indre Korona, et område, der normalt kun kan observeres under en solformørkelse. Tilvejebringelse af denne type polariserede data på tværs af solens atmosfære giver forskere mulighed for at studere dets magnetfelt i den grundlæggende skala, som fysiske processer finder sted. Dette er nøglen til bedre at forstå, hvordan magnetfelter oprettes og ødelægges. Forståelse af disse processer er afgørende for at skabe en platform for udvikling af ny og forbedret instrumentering, da vi fortsætter med at lære mere om vores stjerne.
Hvorfor har vi brug for Inouye Solteleskopet?
vi lever i atmosfæren af en stjerne, Solen. Det har en enorm indflydelse på vores liv og påvirker alt fra den mad, vi spiser, til den teknologi, vi er afhængige af. Inouye Solteleskopet er nøglen til at forstå solens fysik, hvad der driver det og hvordan det udvikler sig. Teleskopet vil gøre det muligt for forskere at studere Solens magnetfelt på en måde, som intet andet solteleskop har før. Vi ved, at magnetfeltet er en væsentlig del af solens dynamiske opførsel, men der er stadig meget, vi ikke ved om, hvordan denne magnetisme ændrer sig. At forstå dette er nøglen til at forudsige, hvordan solen har opført sig i fortiden, hvordan den vil opføre sig i fremtiden, og hvilke virkninger den vil have. Ud over alt det, vil det, vi lærer af fra Inouye Solteleskopet, lede os i vores forståelse af, hvordan solen og andre stjerner påvirker klimaet på deres planeter over lange tidsskalaer, tidsskalaer i kosmos.
Hvorfor har teleskoper brug for store spejle? Hvorfor er mere lys bedre?
et større spejl er bedre af samme grund, at dine elever bliver større i mørket. Jo større dine elever bliver, jo mere lys fanger de. Dette hjælper dig med at se så godt du kan under forhold, hvor lyset er begrænset. Større spejle og åbninger i teleskoper fungerer på en lignende måde. De fanger mere lys for at hjælpe os med at se meget svage og fjerne objekter. Med Inouye Solteleskopet er hver lysstråle dyrebar. Sollyset er delt mellem flere instrumenter, så vi kan indsamle data på mange forskellige måder på samme tid.
hvorfor gjorde vi ikke spejlet større for at se endnu mere?
indsamling af sollys betyder at samle meget varme! Som det er, er en af de største teknologiske udfordringer ved Inouye Solteleskopet at håndtere varmen. At gøre spejlet større betyder at samle mere sollys og derfor endnu mere varme! Størrelsen på observatoriets spejl — næsten 14 ft-skaber en god balance mellem at kontrollere opvarmningsudfordringerne og give os fantastiske data. Som det er, har hovedspejlet syv gange indsamlingsområdet for det næststørste solteleskop!
Hvordan fortæller studiet af solen os om andre stjerners egenskaber?
solen er den eneste stjerne i hele universet, hvis overflade vi i øjeblikket kan se i enhver form for detaljer. Det er tæt nok på os her på jorden, at vi kan se dens solpletter og filamenter, dens blusser og dens udbrud. Selvfølgelig er Solen kun en af milliarder af stjerner, men at lære hvad vi kan fra solen hjælper os med at forstå de fysiske egenskaber hos andre stjerner som deres magnetisme, atmosfære og stjernernes aktivitetsniveauer.
hvorfor bygge videre på Haleakal Kurt?
Haleakal Kurt er en højhøjde, skjold vulkan omgivet af hav. Denne unikke geografi tilbyder et sted 10.023 fod over skyerne med en klar blå himmel og en stabil atmosfære, der er relativt fri for støv. Haleakal karrus et særligt specielt sted for solastronomi. Disse vinde bringer kølig luft fra nordøst og giver optimal vindstrøm over bjerget. Vindene er laminære eller glatte med lave niveauer af turbulens. Turbulens forårsaget af Jordens stadigt skiftende vejr fordrejer lysstråler fra øjeblik til øjeblik. Denne forvrængning er, hvad der forårsager glimt af fjerne stjerner. Men stjernerne “blinker” ikke det samme på Haleakal Lira.
Hvordan fik de teleskopet ind i kuplen?
Teleskopmonteringen (TMA) – den øverste ende af Inouye Solteleskopet-blev designet og bygget af Ingersoll Machine Tools, en producent beliggende i Rockford, Illinois. TMA blev bygget fra bunden i Ingersoll-anlægget. TMA-delene blev løftet til kuplen ved hjælp af en hydraulisk lift uden for anlægget. Som et skib i en flaske blev TMA samlet igen inde i kuplen.
hvordan belægger de spejlet så præcist?
hovedspejlet har en meget tynd (ca. tusindedel tykkelsen af et menneskehår!) aluminiumsbelægning, der giver en meget reflekterende overflade til opsamling af dyrebare lyspartikler. For at sikre en jævn fordeling af lys skal spejlet belægges meget præcist. For det første rengøres spejlet i flere faser, som omfatter en mild sæbe vask, efterfulgt af en kemisk skrubbe og syre skylning. Derefter tørres glasset efter en grundig skylning med deioniseret vand med renrumsviskere og får en endelig buff med ren ethanol. I slutrengøringstrinnet indføres en lille mængde argongas til belægningskammeret for at skabe et plasma, der ionisk renser spejlet. Når det er rengjort og inspiceret, opvarmes aluminiumet langsomt, indtil det flyder og fordamper derefter. Aluminiumsdampen fylder belægningskammeret og belægger alt, hvad der er på sin vej, inklusive spejloverfladen og væggene i kammeret. 15 sekunder nås den krævede tykkelse, og det primære spejl aluminiseres!
Hvordan måler vi magnetfeltlinjer bare ved at samle lys?
ligesom på jorden er magnetfeltlinjer på Solen usynlige, og derfor kan vi ikke observere dem direkte. Imidlertid består solatmosfæren af ioniserede eller ladede gasser kaldet plasma, der bliver sammenflettet med solmagnetfelterne i hele solatmosfæren. Plasmaet udsender lys, der filtreres af magnetfelterne. Instrumenterne i Inouye Solteleskopet observerer dette udsendte lys og måler, hvor meget lyset polariseres. Ved hjælp af fysik og matematik kan forskere derefter beregne styrken og retningen af magnetfeltet nær hvor lyset blev udsendt.
Hvordan giver billeder af solen os data om dens egenskaber?
billeder fra solen indsamles ved hjælp af specialiserede kameraer, der kun tillader visse bølgelængder eller farver af lys ind i kameraerne. Vi ved, at visse bølgelængder produceres af plasma med bestemte temperaturer og højder i solens atmosfære. Derfor kan de funktioner, vi observerer i disse bølgelængder, antages at være disse temperaturer og højder. For eksempel ved vi, at et mørkt plaster i et H-alpha-billede betyder, at der sandsynligvis er kølig gas der, absorberer det lys, vi prøver at fange, og gør det plaster mørkt. Ved at studere forskellen i lysstyrke på tværs af billedet, og hvordan billedet ændrer sig med tiden (f.eks. en videosekvens), kan vi få en detaljeret forståelse af dynamikken, der sker på Solen.
hvem får brug for Inouye Solteleskopet?
forskere fra hele verden får lov til at ansøge om at tage observationer med Inouye Solteleskopet. Teleskopet vil dog kun blive betjent af et team af ekspert “Teleskopoperatører” og forskere. Operatørerne får vejledning om, hvad de skal observere, hvornår og hvordan, af “Time Allocation Committee”, eller TAC – en gruppe solvidenskabseksperter fra både NSO og på tværs af det bredere solvidenskabssamfund. TAC gennemgår applikationerne fra solforskere og prioriterer dem ved hjælp af en lang række faktorer.
Hvordan kommer lyset igennem teleskopet?
det første, som indkommende lys vil se, er det vigtigste eller “primære” spejl. Dette er det store 4 meter spejl, som Inouye er berømt for. Dernæst er lyset fokuseret på et meget varmt sted, hvor “varmestop” er placeret. Dette er et vigtigt element i systemet, der afviser størstedelen af varmen, hvilket gør det sikkert at føre resten af lyset ind i systemet uden at beskadige den delikate optik. Lyset føres gennem teleskopet ved hjælp af en række vigtige spejle, der forbereder lyset til Inouyes kameraer. Lyset er rettet nedad ind i instrumentet, eller” Coud Kurt ” Lab, hvor det er omhyggeligt opdelt op ved hjælp af Facility instrument Distribution Optics, eller FIDO. FIDO består af en række specialiserede optik, såsom strålesplittere, vinduer og spejle. Ved at arrangere disse optiske værktøjer på forskellige måder føres forskellige dele af det indkommende sollys ind i forskellige videnskabelige kameraer.
Hvordan holder de spejle fra at smelte eller deformere?
at pege et 13 fods (4 meter) spejl direkte mod solen giver mange udfordringer, ikke mindst som styrer varmen. Dette kræver innovative kølestrategier for at undgå at beskadige delikat teleskopudstyr og spejle. Mere end syv miles rørledninger fordeler kølevæske i hele observatoriet. Kølevæsken-dynalen-køles delvist af is, som skabes på observatoriet om natten. Kølevæsken fordeles over hele observatoriet og føres over bagsiden af de to første spejle – dem, der er mest modtagelige for høje temperaturer.