Vad gör Inouye Solar Telescope som andra teleskop inte gör?
NSF: s Daniel K. Inouye solteleskop är banbrytande på flera sätt än ett. Dess tretton fot huvudspegel kommer att samla mer solljus än något annat solteleskop i världen. Det betyder att det kommer att ge oss Den högsta upplösningen, skarpaste bilderna av solen som någonsin tagits. Inouye Solar Telescope använder en kombination av en unik ”off-axis” teleskopdesign, för att minska spritt ljus och banbrytande tekniker för att mäta ljus filtrerat av solens magnetfält, för att producera de första pågående mätningarna av magnetfält i vår sols atmosfär, eller ”corona”.
specifikt kommer teleskopet att ge dagliga mätningar av solens inre Korona, en region som normalt endast kan observeras under en solförmörkelse. Genom att tillhandahålla denna typ av polariserade data över solens atmosfär kan forskare studera sitt magnetfält i den grundläggande skalan som fysiska processer äger rum. Detta är nyckeln till att bättre förstå hur magnetfält skapas och förstörs. Att förstå dessa processer är viktigt för att tillhandahålla en plattform för utveckling av ny och förbättrad instrumentering när vi fortsätter att lära oss mer om vår stjärna.
Varför behöver vi Inouye Solar Telescope?
vi lever i atmosfären av en stjärna, solen. Det har ett enormt inflytande på våra liv och påverkar allt från maten vi äter till den teknik vi är beroende av. Inouye Solar Telescope är nyckeln till att förstå solens fysik, vad som driver den och hur den utvecklas. Teleskopet gör det möjligt för forskare att studera solens magnetfält på ett sätt som inget annat solteleskop har tidigare. Vi vet att magnetfältet är en viktig del av solens dynamiska beteende, men det finns fortfarande mycket vi inte vet om hur denna magnetism förändras. Att förstå detta är nyckeln till att göra förutsägelser om hur solen har uppfört sig tidigare, hur den kommer att bete sig i framtiden och vilka effekter den kommer att ha. Utöver allt detta kommer det vi lär oss av Inouye solteleskop att vägleda oss i vår förståelse av hur solen och andra stjärnor påverkar klimatet på deras planeter över långa tidsskalor, kosmos tidsskalor.
varför behöver teleskop stora speglar? Varför är mer ljus bättre?
en större spegel är bättre av samma anledning som dina elever blir större i mörkret. Ju större dina elever blir desto mer ljus fångar de. Detta hjälper dig att se så bra du kan under förhållanden där ljuset är begränsat. Större speglar och öppningar i teleskop fungerar på liknande sätt. De fångar mer ljus för att hjälpa oss att se mycket svaga och avlägsna föremål. Med Inouye Solar Telescope är varje ljusstråle dyrbar. Solljuset är uppdelat mellan flera instrument så att vi kan samla in data på många olika sätt samtidigt.
Varför gjorde vi inte spegeln större, för att se ännu mer?
att samla in solljus betyder att samla mycket värme! Som det är, handlar en av de stora tekniska utmaningarna med Inouye solteleskop om värmen. Att göra spegeln större innebär att samla in mer solljus och därmed ännu mer värme! Storleken på observatoriets spegel-nästan 14 fot — ger en bra balans mellan att kontrollera uppvärmningsutmaningarna och ge oss fantastiska data. Som det är, har huvudspegeln sju gånger samlingsområdet för det näst största solteleskopet!
hur studerar solen berätta om egenskaperna hos andra stjärnor?
solen är den enda stjärnan i hela universum vars yta vi för närvarande kan se i någon form av detalj. Det är tillräckligt nära oss här på jorden att vi kan se dess solfläckar och filament, dess fläckar och dess utbrott. Naturligtvis är solen bara en av miljarder stjärnor, men att lära oss vad vi kan från solen hjälper oss att förstå de fysiska egenskaperna hos andra stjärnor som deras magnetism, atmosfär och stjärnaktivitetsnivåer.
varför bygga vidare på Haleakal Macau?
Haleakal är en hög höjd, sköld vulkan omgiven av havet. Denna unika geografi erbjuder en plats 10,023 fot över molnen, med en klarblå himmel och en stabil atmosfär som är relativt fri från damm. Haleakal Brasilien en särskilt speciell plats för sol astronomi. Dessa vindar ger sval luft från nordost och ger optimalt vindflöde över berget. Vindarna är laminära eller släta med låga nivåer av turbulens. Turbulens orsakad av jordens ständigt föränderliga väder snedvrider ljusstrålar från ögonblick till ögonblick. Denna förvrängning är det som orsakar glimten av avlägsna stjärnor. Men stjärnorna ”blinkar”inte på samma sätt på Haleakal GHz.
hur fick de teleskopet in i kupolen?
Telescope Mount Assembly (TMA) – den övre änden av Inouye Solar Telescope-designades och byggdes av Ingersoll Machine Tools, en tillverkare i Rockford, Illinois. TMA byggdes från grunden i Ingersoll-anläggningen. En gång testad och befunnits uppfylla de nödvändiga specifikationerna demonterades TMA och skickades över havet till Hawai ’ i. TMA-delarna lyftes till kupolen med en hydraulisk hiss utanför anläggningen. Som ett fartyg i en flaska, TMA återmonterades inuti kupolen.
Hur täcker de spegeln så exakt?
huvudspegeln har en mycket tunn (ungefär en tusendel tjockleken på ett mänskligt hår!) aluminiumbeläggning som ger en mycket reflekterande yta för att samla värdefulla ljuspartiklar. För att säkerställa jämn fördelning av ljus måste spegeln beläggas mycket exakt. Först rengörs spegeln i flera steg, vilket inkluderar en mild tvåltvätt, följt av en kemisk skrubb och sur sköljning. Därefter, efter en noggrann sköljning med avjoniserat vatten, torkas glaset med renrumstorkare och ges en slutlig buff med ren etanol. I slutstädningssteget införs en liten mängd argongas i beläggningskammaren för att skapa en plasma som joniskt rengör spegeln. När det har rengjorts och inspekterats värms aluminiumet långsamt tills det likvideras och förångas sedan. Aluminiumångan fyller beläggningskammaren och täcker allt i sin väg, inklusive spegelytan och väggarna i kammaren. På bara cirka 15 sekunder uppnås den erforderliga tjockleken och den primära spegeln aluminiseras!
hur mäter vi magnetfältlinjer bara genom att samla ljus?
liksom på jorden är magnetfältlinjer på solen osynliga, och så kan vi inte observera dem direkt. Solatmosfären består emellertid av joniserade eller laddade gaser som kallas plasma som blir sammanflätade med solmagnetiska fält i hela solatmosfären. Plasman avger ljus som filtreras av magnetfälten. Instrumenten i Inouye Solar Telescope observerar detta utsända ljus och mäter hur mycket ljuset är polariserat. Med hjälp av fysik och matematik kan forskare sedan beräkna styrkan och riktningen för magnetfältet nära där ljuset emitterades.
hur ger bilder av solen oss data om dess egenskaper?
bilder från solen samlas in med hjälp av specialiserade kameror som endast tillåter vissa våglängder eller ljusfärger i kamerorna. Vi vet att vissa våglängder produceras av plasma med specifika temperaturer och höjder i solens atmosfär. Därför kan de funktioner vi observerar i dessa våglängder antas vara dessa temperaturer och höjder. Vi vet till exempel att en mörk lapp i en H-alfa-bild betyder att det sannolikt kommer att vara cool gas där, absorberar ljuset vi försöker fånga och gör den lappen mörk. Genom att studera skillnaden i ljusstyrka över bilden och hur bilden ändras med tiden (t.ex. en videosekvens) kan vi få en detaljerad förståelse för dynamiken som händer på solen.
Vem får använda Inouye Solar Telescope?
forskare från hela världen kommer att få ansöka om att ta observationer med Inouye Solar Telescope. Teleskopet kommer dock att drivas endast av team av experter” Teleskopoperatörer ” och forskare. Operatörerna får vägledning om vad man ska observera, när och hur, av ”Time Allocation Committee”, eller TAC – en grupp solvetenskapliga experter från både NSO och över det bredare solvetenskapliga samhället. TAC granskar applikationerna från solforskare och prioriterar dem med ett brett spektrum av faktorer.
hur kommer ljuset genom teleskopet?
det första inkommande ljuset kommer att se är den huvudsakliga eller ”primära” spegeln. Detta är den stora 4 meter långa spegeln som Inouye är känd för. Därefter fokuseras ljuset på en mycket het plats, där ”värmestoppet” placeras. Detta är ett viktigt element i systemet som avvisar majoriteten av värmen vilket gör det säkert att passera resten av ljuset in i systemet utan att skada den känsliga optiken. Ljuset passerar genom teleskopet med hjälp av ett antal väsentliga speglar som förbereder ljuset för Inouyes kameror. Ljuset riktas nedåt in i instrumentet, eller” coud Brasilian ” Lab där det är noggrant uppdelat med hjälp av Facility Instrument Distribution Optics, eller FIDO. FIDO består av en serie specialiserade optik, såsom strålsplitters, fönster och speglar. Genom att arrangera dessa optiska verktyg på olika sätt matas olika delar av det inkommande solljuset in i olika vetenskapliga kameror.
hur håller de speglarna från att smälta eller deformera?
att peka en 13-fots (4-meters) spegel direkt mot solen ger många utmaningar, inte minst som kontrollerar värmen. Detta kräver innovativa kylstrategier för att undvika att skada känslig teleskoputrustning och speglar. Mer än sju miles av rörledningar distribuerar kylvätska i hela observatoriet. Kylvätskan-dynalen-kyls delvis av IS, som skapas vid observatoriet under natten. Kylvätskan fördelas över observatoriet och matas över baksidan av de två första speglarna – de som är mest mottagliga för höga temperaturer.