Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
 | |
| Альтернативные названия | Вакуумный башенный телескоп на пике Сакраменто, Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна |
|---|---|
| Назван в честь | Ричард Б. Данн  |
| Часть | Солнечная обсерватория Солнечных пятен |
| Местоположение(а) | Нью-Мексико |
| Координаты | 32 ° 47'14 "с.ш. 105 ° 49'14" з.д. / 32,78728 ° с.ш. 105,8205 ° з.д. |
| Организация | Государственный университет Нью-Мексико |
| Длина волны | 310 нм (970 ТГц)–1000 нм (300 ТГц) |
| Стиль телескопа | оптический телескоп солнечный телескоп структура исследования |
| Диаметр | 76 см (2 фута 6 дюймов) |
| Угловое разрешение | 0,1 миллисекунды дуги, 0,33 миллисекунды дуги |
| Зона сбора | 0,456 м 2 (4,91 кв. футов) |
| Фокусное расстояние | 54,86 м (180 футов 0 дюймов) |
| Веб-сайт | солнечное пятно |
  Расположение солнечного телескопа Ричарда Б. Данна | |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
, Солнечный телескоп Данна также известный как Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна , [1] — это уникальный солнечный телескоп высокого разрешения с вертикальной осью, который специализируется на получении изображений и спектроскопии . Он расположен на пике Сакраменто в Санспот, штат Нью-Мексико . Это главный телескоп солнечной обсерватории Sunspot , управляемой Университетом штата Нью-Мексико в партнерстве с Национальной солнечной обсерваторией при финансовой поддержке Национального научного фонда . [2] штат Нью-Мексико и частные средства других партнеров. Солнечный телескоп Данна помогает астрофизикам всего мира лучше понять Солнце и то, как оно влияет на Землю.
Завершенный в 1969 году, телескоп был модернизирован адаптивной оптикой высокого порядка в 2004 году и остается универсальной астрофизической обсерваторией, которая служит важной испытательной платформой для разработки новых приборов и технологий.
Телескоп
[ редактировать ]
Солнечный телескоп Данна специализируется на получении изображений Солнца и спектроскопии высокого разрешения. Эти наблюдения позволяют солнечным астрономам во всем мире лучше понять Солнце. Ученые и инженеры используют телескоп для исследования ряда солнечной активности, часто в сочетании с запусками спутников или ракет, а также для разработки новых технологий для 4-метрового солнечного телескопа Дэниела К. Иноуе .
Телескоп был открыт как первый в мире оптический солнечный телескоп с высоким пространственным разрешением в 1969 году. Он оснащен горизонтально вращающейся наблюдательной платформой диаметром 40 футов (12 м), так что инструменты не нужно устанавливать на самом телескопе. Телескоп по-прежнему предлагает универсальную и удобную для пользователя установку. Он имеет два стенда адаптивной оптики высокого порядка для компенсации размытия атмосферой Земли.
Все здание сверху донизу представляет собой единый инструмент. Подобно айсбергу, над землей видна только часть телескопа. Более половины всего здания находится под землей: башня возвышается на 136 футов (41 м) над землей, а самая нижняя точка раскопок (дно отстойника) находится на глубине 228 футов (69 м) под землей. Внутри бетонной башни находится вертикальная вакуумная труба со стенками толщиной 3 фута.
Оптический путь начинается у гелиостата на вершине башни. Входное окно наверху башни и два зеркала отражают солнечный свет по вакуумной трубке к 64-дюймовому главному зеркалу, находящемуся на глубине 193 футов (59 м) под землей. [3] Главное зеркало фокусирует свет и отражает его обратно вверх, где он выходит из вакуумной трубки через шесть кварцевых оптических окон в полу оптической лаборатории на уровне земли.
Вся оптическая система телескопа – от вершины башни до основания ее подземной части, а также пол комнаты наблюдения диаметром 40 футов (12 м) – находится внутри вакуумной трубки. Оптика вакуумирована, чтобы исключить искажения из-за конвекции в телескопе, которая в противном случае была бы вызвана сильным нагревом, выделяемым при фокусировке солнечного света.
Внутренняя вакуумная трубка весом более 250 тонн подвешена к вершине башни с помощью ртутного поплавкового подшипника, содержащего 10 тонн ртути. Этот подшипник позволяет вращать всю вакуумную трубку, компенсируя кажущееся вращение изображения при восходе Солнца в небо. Подшипник, в свою очередь, подвешен на трех болтах, каждый диаметром всего 76 миллиметров (3,0 дюйма). Несмотря на размер и вес, большей частью телескопа можно управлять и контролировать из единой диспетчерской, расположенной сбоку от главного стола наблюдения за приборами.
Инструменты
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/44px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в дополнении : примерами и дополнительными цитатами. Вы можете помочь, добавив к нему . ( июль 2018 г. ) |
Солнечный телескоп Данна имеет вращающуюся оптическую скамью, которую можно настроить для нескольких установок наблюдения, в зависимости от требований изучаемой науки. Четыре наиболее широко используемых инструмента, часто используемые вместе в одной сложной установке для наблюдений:
Объектовый инфракрасный спектрополяриметр (FIRS)
[ редактировать ]Инфракрасный спектрополяриметр Facility представляет собой многощелевой спектрополяриметр, созданный специально для солнечного телескопа Данна для изучения магнетизма на поверхности Солнца. Прибор отбирает образцы соседних срезов солнечной поверхности, используя четыре параллельные щели для достижения высокой частоты, дифракционно-ограниченной и прецизионной спектрополяриметрии. Одновременно можно наблюдать до четырех спектральных линий в видимом и инфракрасном диапазонах волн, охватывающих четыре разные высоты в солнечной атмосфере. Его можно оптимизировать для обеспечения одновременного спектрального покрытия в видимом (3500–10 000 Å) и инфракрасном (9 000–24 000 Å) длинах волн за счет использования уникальной конструкции с двойным плечом. Он был «разработан для захвата линий Fe I 6302 Å и Fe I 15648 Å или He I 10830 Å с максимальной эффективностью». [4]
Спектрополяриметр инфракрасной и оптической областей (СПИНОР)
[ редактировать ]Спектрополяриметр для инфракрасной и оптической областей выполняет ахроматическую линзовую Стокса поляриметрию в нескольких видимых и инфракрасных областях спектра. Завершенный в 2005 году, он был спроектирован как «экспериментально-ориентированный» инструмент, построенный с гибкостью, позволяющей комбинировать любое множество спектральных линий, «ограниченный только практическими соображениями (например, количеством доступных детекторов, пространством на оптической панели). скамейка и т. д.)». [5]
Интерферометрический двумерный спектрополяриметр (IBIS)
[ редактировать ]Интерферометрический двумерный спектрополяриметр (IBIS) представляет собой двойной интерферометр, отображающий спектрополяриметр. Он использует серию точных пьезоэлектрических настроек для быстрого сканирования выбранных спектральных линий в диапазоне 550 и 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). [6]
Быстрые колебания в солнечной атмосфере (ROSA)
[ редактировать ]Прибор «Быстрые колебания в солнечной атмосфере» (ROSA) представляет собой единую управляемую систему из шести ПЗС- камер с быстрым считыванием изображений. Полный чип на каждой камере может считывать 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. [7] что делало его одним из крупнейших наборов данных в наземной солнечной астрономии того времени.
Другой
[ редактировать ]Кроме того, доступны некоторые старые инструменты, хотя сейчас они используются редко:
- Универсальный двулучепреломляющий фильтр (UBF)
- Усовершенствованный поляриметр Стокса (ASP)
- Дифракционно-ограниченный спектрополяриметр (ДЛСП)
Научные открытия, технологии и ученые
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнении: кратким изложением или обобщением открытий, а также дополнительными примерами и цитатами. Вы можете помочь, добавив к нему . ( июль 2018 г. ) |
- Определение свойств поляризации телескопа по спектральным линиям без линейной поляризации. [8] Деркс А., Бек К., Мартинес Пилле В., 2018. Астрономия и астрофизика, том 615, A22 (2018).
- Адаптация солнечного телескопа Данна для получения доплеровских спектральных изображений Юпитера. [9] Андервуд, Т.А., Фельц, Д., Шмидер, Ф.-Х., Яцкевич, Дж., Дейонге, Дж., Брессон, Ю., Халл, Р., Гонсалвес, И., Гуальме, Пенсильвания, Моран, Ф. ., Прейс О., SPIE Optical Engineering 10401Y (2017)
- Солнечные корональные магнитные поля рассчитываются с использованием методов сейсмологии, применяемых к вездесущим волнам солнечных пятен. [10] Джесс и др., 2016. Обложка журнала Nature Physics, том 12, выпуск 2, февраль 2016 г.
- Солнечная мультисопряженная адаптивная оптика на солнечном телескопе Данн. [11] Риммеле Т., Хегвер С., Ричардс К., Вогер Ф., 2008, Мультисопряженная адаптивная оптика.
- Спекл-интерферометрия с адаптивной оптикой скорректировала солнечные данные. [12] Вёгер Ф., фон дер Люэ О., Рирдон К., 2008, Спекл-интерферометрия.
История
[ редактировать ]Проектирование солнечного вакуумного башенного телескопа было начато архитектором и инженером Чарльзом У. Джонсом в 1963 году. Строительство последнего здания началось в 1966 году под руководством Инженерного корпуса армии США и закончилось в 1967 году, его стоимость составила около 3 миллионов долларов. с архитектурной фирмой Roghlin and Baran, Associates. Ричард Б. Данн, которому в конечном итоге был посвящен инструмент, [13] написал статью в Sky & Telescope о завершении работы над инструментом в 1969 году. Цитата из статьи:«В нашей конструкции мы больше всего хотели устранить проблемы локального видения, которые обсуждаются на каждом совещании по солнечным приборам. Солнечные астрономы беспокоятся о турбулентности, вызываемой щелью в куполе обсерватории, нагревом поверхностей купола, нагревом телескопа. , локальная конвекция и турбулентность внутри оптической системы... В нашем случае купол был устранен. Мы установили окно высоко на 135-футовой пирамидальной башне, а затем откачали воздух из всего телескопа внутри башни. уменьшает влияние локальной конвекции, а вакуум устраняет внутреннюю турбулентность и проблемы со зрением. Кроме того, он обеспечивает комфорт отапливаемой комнаты для наблюдения [...]». [14]
Башенный телескоп был первоначально открыт 15 октября 1969 года и переименован в 1998 году. [15] после Ричарда Б. Данна . [16] На мемориальной доске на объекте написано:«Этот вакуумный башенный телескоп, названный в честь одного из самых творческих производителей инструментов в солнечной астрономии, является шедевром долгой научной карьеры Ричарда Б. Данна в обсерватории Сакраменто Пик (1998). Строительство вакуумной башни, используемой для летнего времени, существенно повлияло на будущее солнечной энергии. инструменты: изображения, полученные с помощью 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
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рафтери, Клэр (30 апреля 2018 г.). «Солнечный телескоп Данна» . НСО — Национальная солнечная обсерватория . Проверено 12 сентября 2023 г.
- ^ Удалл, Генрих и Пирс объявляют о выделении 1,2 миллиона долларов на модернизацию солнечного телескопа Данн в Санспоте, штат Нью-Мексико, в рамках операции по переходу к консорциуму NMSU , 22 сентября 2016 г.
- ^ «Приборы для солнечного телескопа Данн» . Веб-сайт Солнечного телескопа Ричарда Б. Данна . Проверено 26 сентября 2013 г.
- ^ Руководство пользователя FISR (PDF) , 4 января 2010 г.
- ^ Сокас-Наварро, Гектор; Элмор, Дэвид; Пьетарила, Анна; Дарнелл, Энтони; Лайтс, Брюс В.; Томчик, Стивен; Хегвер, Стивен (16 января 2016 г.), «SPINOR: Видимая и инфракрасная спектрополяриметрия в Национальной солнечной обсерватории», Solar Physics , 235 (1–2): 55, arXiv : astro-ph/0508685 , Bibcode : 2006SoPh ..235...55S , CiteSeerX 10.1.1.315.7453 , doi : 10.1007/s11207-006-0020-x , S2CID 509001
- ^ Рирдон, КП; Каваллини, Ф. (14 февраля 2008 г.), «Характеристика интерферометров Фабри-Перо и многоэталонных профилей пропускания - инструментальный профиль IBIS», Astronomy and Astrophysicals , 481 (3): 897–912, Bibcode : 2008A&A.. .481..897R , doi : 10.1051/0004-6361:20078473
- ^ ROSA: Высокочастотная синхронизированная многокамерная система солнечной визуализации (PDF) , 1 января 2010 г.
- ^ Деркс, А.; Бек, К.; Мартинес Пилле, В. (04 июня 2018 г.), «Определение 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
- ^ Шмидер, Франсуа-Ксавье; Прейс, Оливье; Моран, Фредерик; Гуальме, Патрик; Гонсалвеш, Иван; Халл, Роберт; Брессон, Ив; Дежонге, Жюльен; Якевич, Джейсон; Вельц, Дэвид Г.; Андервуд, Томас А. (05 сентября 2017 г.), «Адаптация солнечного телескопа Данн для получения доплеровских спектральных изображений Юпитера», в книге Ким, Дэ Ук; Халл, Тони Б.; Халлиберт, Паскаль (ред.), Астрономическая оптика: проектирование, производство и испытания космических и наземных систем (PDF) , том. 10401, стр. 104010Y, номер doi : 10.1117/12.2275909 , ISBN. 9781510612594 , S2CID 125319186
- ^ Джесс, Дэвид Б.; Резникова Вероника Е.; Райанс, Роберт С.И.; Кристиан, Дамиан Дж.; Киз, Питер Х.; Матиудакис, Михалис; Маккей, Дункан Х.; Кришна Прасад, С.; Банерджи, Дипанкар; Грант, Сэмюэл Д.Т.; Яу, Шон; Даймонд, Конор (2016), «Солнечные корональные магнитные поля, полученные с использованием методов сейсмологии, 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
- ^ Риммеле, Т.; Хегвер, С.; Ричардс, К.; Вогер, Ф. (2008), «Солнечная многосопряженная адаптивная оптика на солнечном телескопе Данн», Конференция по передовым технологиям оптического и космического наблюдения Мауи : E18, Bibcode : 2008amos.confE..18R
- ^ Вегер, Ф.; фон Дер Люэ, О.; Рирдон, К. (2008), «Спекл-интерферометрия с солнечными данными, скорректированными с помощью адаптивной оптики», Astronomy and Astrophysicals , 488 (1): 375–381, Bibcode : 2008A&A...488..375W , doi : 10.1051/0004-6361 :200809894
- ^ Ричард Б. Данн (1927–2005)
- ^ Данн, Ричард Б. 1969. Новый солнечный телескоп на пике Сакраменто. Небо и телескоп. Том. 38, № 6.
- ^ Главный в мире солнечный телескоп, названный в честь своего создателя, доктора Ричарда Б. Данна , 21 сентября 1998 г.
- ^ Руттен, Роберт Дж. (1999), «Голландский открытый телескоп: история, статус, перспективы» (PDF) , в Т. Риммеле; К. Баласубрамиам; Р. Радик (ред.), Физика Солнца с высоким разрешением: теория, наблюдения и методы
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Веб-сайт солнечного телескопа Данн
- Виртуальный тур по летнему времени
