Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Солнечный телескоп Данна
Национальная солнечная обсерватория.jpg
Альтернативные названияТелескоп вакуумной башни на пике Сакраменто, Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна Отредактируйте это в Викиданных
ЧастьСолнечная обсерватория Sunspot Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Нью-Мексико
Координаты32 ° 47′14 ″ с.ш. 105 ° 49′14 ″ з.д. / 32.78728°N 105.8205°W / 32.78728; -105.8205 Координаты: 32 ° 47′14 ″ с.ш. 105 ° 49′14 ″ з.д.  / 32.78728°N 105.8205°W / 32.78728; -105.8205 Отредактируйте это в Викиданных
ОрганизацияГосударственный университет Нью-Мексико Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны310 нм (970 ТГц) –1000 нм (300 ТГц)
Построено1958–1969 (1958–1969) Отредактируйте это в Викиданных
Стиль телескопаоптический телескоп
солнечный телескоп Отредактируйте это в Викиданных
Диаметр76 см (2 фута 6 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Угловое разрешение0,1 миллисекунды дуги, 0,33 миллисекунды дуги Отредактируйте это в Викиданных
Зона сбора0,456 м 2 (4,91 кв. Футов)Отредактируйте это в Викиданных
Фокусное расстояние54,86 м (180 футов 0 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Веб-сайтсолнечное пятно. Отредактируйте это в Викиданных
Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна находится в США.
Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна
Расположение солнечного телескопа Ричарда Б. Данна
Страница общих ресурсов Связанные СМИ на Викискладе?
[ редактировать в Викиданных ]

Солнечный телескоп Dunn является уникальной вертикальной осью солнечный телескоп , в SunSpot, Нью - Мексико расположен в Сакраменто - Пик , Нью - Мексико . Это главный телескоп в солнечной обсерватории солнечных пятен , управляемой Государственным университетом Нью-Мексико в партнерстве с Национальной солнечной обсерваторией при финансовой поддержке Национального научного фонда [1].штат Нью-Мексико и частные средства других партнеров. Солнечный телескоп Данна специализируется на построении изображений и спектроскопии с высоким разрешением, чтобы помочь астрофизикам во всем мире лучше понять, как Солнце влияет на Землю. Завершенная в 1969 году, она была модернизирована с помощью адаптивной оптики высокого порядка в 2004 году и остается универсальной астрофизической обсерваторией, которая служит важной испытательной платформой для разработки новых приборов и технологий.

Телескоп [ править ]

Компьютеры установлены под главной смотровой.
Вид издалека на смотровую.

Солнечный телескоп Данна специализируется на построении изображений Солнца с высоким разрешением и спектроскопии. Эти наблюдения позволяют солнечным астрономам всего мира лучше понять Солнце. Телескоп был открыт в качестве ведущего в мире оптического солнечного телескопа с высоким пространственным разрешением в 1969 году. Имея горизонтально вращающуюся наблюдательную платформу шириной 40 футов, так что инструменты не нужно устанавливать на самом телескопе, солнечный телескоп Данна продолжает предлагать универсальная и удобная установка. Он имеет две скамьи с адаптивной оптикой высокого порядка для компенсации размытия, создаваемого атмосферой Земли. Ученые и инженеры используют Dunn для исследования различных видов солнечной активности, часто в сочетании со спутниками или запусками ракет, а также для разработки новых технологий для 4-метрового солнечного телескопа Дэниела К. Иноуе.

Подобно айсбергу, над землей видна только часть телескопа. Оптический путь начинается от гелиостата на вершине башни высотой 136 футов (41 м) и продолжается на 193 фута (58,8 м) под землей до главного зеркала. [2]Самая низкая выемка грунта (дно отстойника) находится на уровне 228 футов (69,5 м) под землей. Затем он возвращается к одному из шести кварцевых оптических окон в полу оптической лаборатории на уровне земли. Все здание сверху донизу представляет собой единый инструмент. Вся оптическая система телескопа - от вершины Башни до основания ее подземной части, плюс пол наблюдательной комнаты диаметром 40 футов - подвешена к вершине Башни на ртутном поплавковом подшипнике. Подшипник, в свою очередь, подвешен на трех болтах, каждый диаметром всего 76 миллиметров (3 дюйма). Вся оптическая и механическая конструкция телескопа длиннее футбольного поля и весит более 250 тонн. Оптика откачана, чтобы исключить искажения из-за конвекции.в телескопе, которое в противном случае было бы вызвано сильным нагревом, производимым фокусировкой солнечного света . Уникальной особенностью телескопа является его подход к обратному вращению изображения: весь телескоп длиной 100 метров (330 футов) и оптическая лаборатория диаметром 40 футов (12 м), общим весом 250 тонн, вращается в подвешенном состоянии на ртутном поплавковом подшипнике. вершина башни.

Несмотря на размер и вес, большую часть телескопа можно контролировать и контролировать из единой диспетчерской, расположенной сбоку от основного стола для наблюдений за приборами.

Инструменты [ править ]

Инструменты на летнее время
Прохождение света в инструменты в летнее время

Солнечный телескоп Данн имеет вращающуюся оптическую скамью, которую можно настроить на несколько установок для наблюдений, в зависимости от требований изучаемой науки. Четыре наиболее широко используемых инструмента, которые часто используются вместе в одной сложной системе наблюдений, это:

  • Инфракрасный спектрополяриметр для установки (FIRS)

Инфракрасный спектрополяриметр Facility - это мультищелевой спектрополяриметр, специально предназначенный для солнечного телескопа Данна для изучения магнетизма на поверхности Солнца. Инструмент анализирует соседние срезы солнечной поверхности с помощью четырех параллельных щелей для достижения высокой частоты вращения педалей, дифракционно ограниченной и прецизионной спектрополяриметрии.. Одновременно можно наблюдать до четырех спектральных линий в видимом и инфракрасном диапазонах волн, охватывающих четыре разных высоты в солнечной атмосфере. Его можно оптимизировать для обеспечения одновременного спектрального охвата в видимом (3500–10 000 Å) и инфракрасном (9000–24000 Å) длинах волн за счет использования уникальной конструкции с двумя лучами. Он был разработан для «захвата линий Fe I 6302 Å и Fe I 15648 Å или He I 10830 Å с максимальной эффективностью». [3]

  • Спектро-поляриметр для инфракрасной и оптической областей (СПИНОР)

Спектро-поляриметр для инфракрасной и оптической областей выполняет ахроматическую линзовую поляриметрию Стокса в нескольких видимых и инфракрасных областях спектра. Завершенный в 2005 году, он был спроектирован так, чтобы действовать как «экспериментально ориентированный» инструмент, созданный с гибкостью, позволяющей комбинировать любое количество спектральных линий, «ограниченных только практическими соображениями (например, количеством доступных детекторов, местом на оптическом канале). скамейка и др.) » [4]

  • Интерферометрический двумерный спектрополяриметр (IBIS)

Интерферометрический двумерный спектрополяриметр (IBIS) - это двойной интерферометр, визуализирующий, спектрополяриметр. Он использует серию точных пьезоэлектрических настроек для быстрого сканирования выбранных спектральных линий в диапазоне 550-860 нм. Это создает временные ряды высокоточных изображений, спектроскопии и поляриметрии Солнца. Он имеет большое круговое поле зрения в сочетании с высоким спектральным (R ≥ 200 000), пространственным ≃ 0,2 ″) и временным разрешением (несколько кадров в секунду) [5]

  • Быстрые колебания солнечной атмосферы (РОСА)

Прибор для измерения быстрых колебаний в солнечной атмосфере (ROSA) представляет собой систему с одним управлением, состоящую из 6 ПЗС-камер с быстрым считыванием изображений. Полный чип на каждой камере может считываться со скоростью 30 кадров в секунду, и все камеры запускаются из одной системы управления. Таким образом, он обеспечивает возможность одновременного изображения нескольких слоев фотосферы и хромосферы . При установке в 2010 году он генерировал до 12 ТБ данных в день [6], что делало его одним из крупнейших наборов данных в наземной солнечной астрономии того времени.

Кроме того, доступны некоторые старые инструменты, хотя сейчас они используются редко.

  • Универсальный двулучепреломляющий фильтр (UBF)
  • Усовершенствованный поляриметр Стокса (ASP)
  • Спектрополяриметр с ограничением дифракции (DLSP)

Научные открытия, технологии и ученые [ править ]

Определение поляризационных свойств телескопа по спектральным линиям без линейной поляризации. [7] Деркс, А., Бек, К., Мартинес Пиллет, В., 2018. Астрономия и астрофизика, том 615, A22 (2018)

Адаптация солнечного телескопа Данна для получения доплеровских спектральных изображений Юпитера. [8] Андервуд, Т.А., Воелц, Д., Шмидер, Ф.-Х., Якевич, Дж., Деджонге, Дж., Брессон, Ю., Халл, Р., Гонсалвес, И., Гуальме, Пенсильвания, Моран Ф., Прейс О., SPIE Optical Engineering 10401Y (2017)

Магнитные поля солнечной короны, полученные с использованием сейсмологических методов, применяемых к вездесущим волнам солнечных пятен. [9] Jess et al., 2016. Обложка журнала Nature Physics, том 12, выпуск 2, февраль 2016 г.

Солнечная мультисопряженная адаптивная оптика на солнечном телескопе Данна [10] Риммеле, Т., Хегвер, С., Ричардс, К., Вегер, Ф .., 2008, Мультисопряженная адаптивная оптика.

Спекл-интерферометрия с данными о Солнце, скорректированными с помощью адаптивной оптики [11] Вегер, Ф., фон дер Люэ, О., Рирдон, К., 2008, Спекл-интерферометрия.

История [ править ]

Проектирование телескопа с солнечной вакуумной башней было начато архитектором и инженером Чарльзом У. Джонсом в 1963 году. Строительство последнего здания началось в 1966 году Инженерным корпусом армии США и закончилось в 1967 году и обошлось примерно в 3 миллиона долларов. архитектурное бюро Roghlin and Baran, Associates. Ричард Б. Данн, которому в конечном итоге был посвящен инструмент [12], написал статью в Sky and Telescope.о завершении работы над прибором в 1969 году. Цитата из статьи: «В нашем проекте мы больше всего хотели устранить проблемы местного видения, которые обсуждаются на каждом совещании по солнечным приборам. Солнечные астрономы беспокоятся о турбулентности, вызванной прорезью в купол обсерватории, нагрев поверхностей купола, нагрев телескопа, локальная конвекция и турбулентность в оптической системе ... В нашем случае купол был устранен. Мы поставили окно высоко на 135-футовой пирамидальной башне и затем откачал воздух из всего телескопа внутри башни. Последний уменьшает эффекты местной конвекции, а вакуум устраняет внутреннюю турбулентность и проблемы со зрением. Кроме того, он обеспечивает комфорт отапливаемой комнаты для наблюдений… » [13]

Более половины всего здания находится под землей - башня возвышается на 136 футов над землей и на 220 футов под землей. Вертикальная вакуумная труба заключена в бетонную башню со стенами толщиной 3 фута. Входное окно наверху башни и два зеркала отражают солнечный свет по вакуумной трубке, где он отражается от 64-дюймового главного зеркала. Главное зеркало фокусирует свет и отправляет его обратно на уровень земли, где он выходит из вакуумной трубки на оптических скамьях внутри здания. Внутренняя вакуумная трубка весом более 250 тонн подвешена на подшипнике, содержащем 10 тонн ртути. Этот подшипник позволяет вращать всю 250-тонную вакуумную трубку, компенсируя видимое вращение изображения, когда Солнце поднимается в небо.

Башенный телескоп был первоначально посвящен 15 октября 1969 года и переименован в 1998 году [14] в честь Ричарда Б. Данна. [15] Мемориальная доска на объекте гласит: «Названный в честь одного из самых изобретательных создателей инструментов солнечной астрономии, этот вакуумный башенный телескоп является шедевром долгой научной карьеры Ричарда Б. Данна в обсерватории Сакраменто Пик » (1998). Строительство вакуумной башни, используемой для DST, значительно повлияло на будущие солнечные инструменты: изображения, полученные с этого типа солнечного телескопа, были настолько четкими, что почти каждый большой солнечный телескоп, построенный с тех пор, был основан на концепции вакуумной башни ".

См. Также [ править ]

  • Список солнечных телескопов
  • Список крупнейших оптических телескопов 20 века

Ссылки [ править ]

  1. ^ Удалл, Генрих, Пирс объявляют о выделении 1,2 миллиона долларов на модернизацию солнечного телескопа Данна в Солнечном пятне, штат Нью-Мексико, переходная операция к консорциуму NMSU, 2016-09-22
  2. ^ "Инструменты солнечного телескопа Данна" . Веб-сайт солнечного телескопа Ричарда Б. Данна . Проверено 26 сентября 2013 . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  3. ^ FISR User Manial (PDF) , 04.01.2010
  4. ^ Socas-Наварро, Гектор; Элмор, Дэвид; Пиетарила, Анна; Дарнелл, Энтони; Лайтс, Брюс В .; Томчик, Стивен; Хегвер, Стивен (2016-01-16), «SPINOR: видимая и инфракрасная спектрополяриметрия в Национальной солнечной обсерватории», Solar Physics , 235 (1-2): 55, Bibcode : 2006SoPh..235 ... 55S , CiteSeerX 10.1.1.315.7453 , DOI : 10.1007 / s11207-006-0020-х , S2CID 509001  
  5. ^ Рирдон, КП; Каваллини, Ф. (2008-02-014), «Определение характеристик интерферометров Фабри-Перо и многоэталонных профилей пропускания - инструментальный профиль IBIS», Астрономия и астрофизика , 481 (3): 897–912, Bibcode : 2008A & A .. .481..897R , DOI : 10,1051 / 0004-6361: 20078473 Проверить значения даты в: |date=( помощь )
  6. ^ ROSA: Синхронизированная многокамерная система визуализации солнечного излучения с высокой частотой кадров (PDF) , 01.01.2010
  7. ^ Derks, A .; Beck, C .; Мартинес Пиллет, В. (2018-06-04), «Вывод свойств поляризации телескопа по спектральным линиям без линейной поляризации», Астрономия и астрофизика , 615 : A22, arXiv : 1804.01153 , Bibcode : 2018A & A ... 615A..22D , doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201731231 , S2CID 54512800 
  8. ^ Шмидер, Франсуа-Ксавье; Прейс, Оливье; Моран, Фредерик; Гуальме, Патрик; Гонсалвеш, Иван; Халл, Роберт; Брессон, Ив; Деджонге, Жюльен; Джекивич, Джейсон; Voelz, David G .; Андервуд, Томас А. (2017-09-05), «Адаптация солнечного телескопа Данна для получения доплеровских спектральных изображений Юпитера», Астрономическая оптика: проектирование, производство и испытание космических и наземных систем , 10401 , стр. 104010Y, doi : 10.1117 /12.2275909 , ISBN 9781510612594, S2CID  125319186
  9. ^ Джесс, Дэвид Б .; Резникова, Вероника Е .; Райанс, Роберт С.И.; Кристиан, Дамиан Дж .; Ключи, Питер Х .; Матиудакис, Михалис; MacKay, Duncan H .; Кришна Прасад, S .; Банерджи, Дипанкар; Грант, Сэмюэл Д. Т.; Яу, Шон; Даймонд, Конор (2016), «Магнитные поля солнечной короны, полученные с использованием сейсмологических методов, применяемых к вездесущим волнам солнечных пятен», Nature Physics , 12 (2): 179–185, arXiv : 1605.06112 , Bibcode : 2016NatPh..12..179J , doi : 10.1038 / nphys3544 , S2CID 118433180 
  10. ^ Rimmele, T .; Hegwer, S .; Richards, K .; Вогер, Ф. (2008), «Солнечная мультисопряженная адаптивная оптика на солнечном телескопе Данна», Конференция Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference : E18, Bibcode : 2008amos.confE..18R
  11. ^ Wöger, F .; von Der Lühe, O .; Рирдон, К. (2008), «Спекл-интерферометрия с данными о Солнце, скорректированными с помощью адаптивной оптики», Астрономия и астрофизика , 488 (1): 375–381, Bibcode : 2008A & A ... 488..375W , doi : 10.1051 / 0004-6361 : 200809894
  12. ^ Ричард Б. Данн (1927-2005)
  13. ^ Данн, Ричард Б. 1969. Новый солнечный телескоп Сакраменто Пик. Небо и телескоп. Vol. 38, №6.
  14. ^ Premier солнечный телескоп в мире имя своего создателя, доктора Ричарда Б. Данна , 1998-09-21
  15. ^ Руттен, Роберт Дж. (1999), «Голландский открытый телескоп: история, состояние, перспективы» (PDF) , в Т. Риммеле; К. Баласубрамиам; Р. Радик (ред.), Физика Солнца высокого разрешения: теория, наблюдения и методы

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-сайт солнечного телескопа Данна
  • Виртуальный тур по летнему времени