A Daniel K. Inouye napelemes távcső (DKIST), a világ legnagyobb napelemes távcsöve, elfogta első képét a a nap - csillagunk legmagasabb felbontású képe - a múlt hónapban.
A kép kezdődik, amit a tudósok remélnek majd a Föld legfontosabb csillagának közel ötven éves tanulmányozása alapján. Az új képek hihetetlen részletességgel mutatják fel a kis mágneses szerkezeteket. Ahogy a 4 méteres távcsövön az építkezés lecsúszik a Haleakala a hawaii Maui szigeten, a távcső műszereinek egyre nagyobb része online lesz, így növekszik az aktív napfény megvilágításának képessége.
Az Inouye egyedi felbontása és érzékenysége lehetővé teszi számára, hogy első ízben vizsgálja meg a nap mágneses mezőjét, amikor megvizsgálja azokat a tevékenységeket, amelyek az időjárás a Föld szomszédságában. A napból származó töltött részecskék zavarhatják a Föld mechanikai műholdait, az energiahálózatokat és a kommunikációs infrastruktúrát. Az új távcső emellett az egyik leginkább ellentmondásos napenergia misztériumba merül: miért a nap koronájaA külső réteg melegebb, mint a látható felülete.
"Ezek a legmagasabb felbontású képek és filmek a napfelszínről, amelyeket valaha készítettek" - mondta Thomas Rimmele, az Inouye rendező a pénteki sajtótájékoztatón (január 24.). "Eddig csak láttuk a jéghegy csúcsát."
"A svájci hadsereg kés"
Dave Boboltz, az Országos Tudományos Alapítvány Csillagászati Osztályának programigazgatója szerint az építkezés az Inouye napelemes távcsővel 2012-ben kezdődött.
A távcső 2019. december 10-én rögzítette az újonnan megjelenő képet, amely az első műszaki képe, de a obszervatórium még nem kész. Csak egyetlen eszköz, a Visible Broadband Imager (VBI) működött abban az időben. A VBI rendkívül nagy felbontású képeket készít a napfelszínről és az alsó légkörről.
Az obszervatórium második műszere, a Visible Spectro-polarimeter (VISP) csütörtökön (január 23.) kezdte meg működését. Mint egy prizma, a VISP a fényt felosztja az alkotóelemek színeiben, hogy jellemzőinek pontos mérését biztosítsa több hullámhosszon. A fennmaradó eszközöket bekapcsolják, amint az építkezés folytatódik a 13 emeletes épületben, és a teljes üzembe helyezés a tervek szerint 2020 júliusában kezdődik.
"Most egy nagyon hosszú maraton záró sprintjében vagyunk" - mondta Rimmele.
Az első elkészített fényképet a nap hamis színes képe képezi. Mivel az épület még építés alatt áll, a képeket csak feldolgozták, de tudományos eredmények szempontjából nem elemezték őket. Rimmele szerint azonban a mágneses szerkezetek amely korábban a napenergia-képeken egyetlen fényes pontként jelent meg, most több kisebb szerkezetként is látható, amelyek utalnak az új napelemes távcső képességeire.
A következő eszköz, amelyet a csúcstalálkozón eljuttatnak, a kriogén közeli infravörös spektrum-polariméter lesz, amely az infravörös hullámhosszon megvizsgálja a napsugár atmoszférát annak érdekében, hogy a nap koronájában mágneses tereket vizsgálja egy nagy látómezőn keresztül. Nem sokkal ezután megérkezik az infravörös spektrom-polariméter melletti diffrakciós korlátozott tartományú optikai szálak, amelyek végül spektrális adatokat gyűjtenek egy kétdimenziós napelem minden pontján, lehetővé téve ezzel a térbeli és spektrális információk egyidejű mérését. Az utolsó műszer, a Látható hangolható szűrő nagyon nagy felbontású képeket fog rögzíteni a napról, miközben nagy sebességű fényképeket végez, amelyek az atomok és molekulák azonosítására alkalmasak.
Az Inouye 44 évig működik, amelynek a teljes 22 éves év két napjára kell kiterjednie napelemek. Hangszerkészlete idővel valószínűleg megváltozik.
"Az Inouye napelemes távcső valódi ereje a rugalmasság, a frissíthetőség" - mondta Boboltz. "Olyan, mintha egy svájci kése lenne a nap tanulmányozására."
Napelemes megoldás
A nap folyamatosan szétszórja az anyagot az űrbe minden irányba. Ez a folyamatos napsugaras szél kölcsönhatásba lép a Föld mágneses mezőjével, az aurákat okozva.
A többi kitörés drámaibb. Időnként a nap nagy mennyiségű plazmadarabot és koronális tömeg-kidobásnak (CME) nevezett részecskéket szétcsap; Ha ezek elérik a Földet, akkor hatással lehetnek a műholdakra és az energiahálózatokra, és a legerősebbek okozhatják az áramszünetet. Az egyik legismertebb modern katasztrófa 1989-ben történt, amikor egy geomágneses vihar sújtotta Quebec-et, kilenc órás áramszünetet okozva a kanadai területen. A tanulmányok meghatározták a széles körű áramszünet költségeit tízmilliárd nak nek billió dollárt, a körülményektől függően.
Az ilyen hatások súlyosbodhatnak. "A technológiától való fokozódó függőségünk jelentősen növeli az űrhajókkal szembeni sebezhetőségünket" - mondta Boboltz.
A hatások kicsik lehetnek, de pusztítóak. 2017 szeptemberében, amikor egy három hurrikán előrehaladt a Karib-térségben, napsugárzások okoztak több rádiós áramszünet a Föld napfényes oldalán. A több rádiós áramszünet leállította a kommunikációt a veszélyes idő alatt, néha akár 8 órára is.
"A természetben előforduló események a Földön és a természetes események a Napon, együttesen, sokkal nagyobb veszélyt jelentenek társadalmunkban" - mondta Valentin Pillet, a Nemzeti Tudományos Alapítvány igazgatója a sajtótájékoztatón.
Az Inouye-távcsőnek lehetővé kell tennie a csillagászoknak, hogy többet megtudjanak az űrjárási időjárást befolyásoló tényezőkről. Ez a megértés segíthet a legszélsőségesebb események előrejelzésében, lehetővé téve a gyorsabb reakciót veszélyes helyzetekben.
Inouye nem fog egyedül cselekedni ennek elérése érdekében. "Ahhoz, hogy valóban megértsük a járművezetőket és az űrjárási időjárási hatásokat, két kiegészítő megközelítést kell alkalmaznunk" - mondta Pillet. Inouye kezeli az elsőt, és alapos megfigyelést végez a nap mágneses felületéről.
A második megközelítés megköveteli, hogy az űrhajókat a nap közelébe küldjék.
a NASA Parker Solar Probe 2018-ban indult, és a csillaghoz legközelebbi megközelítésnél 4 millió mérföld (6 millió kilométer) távolságra lesz. Februárban a NASA és az Európai Űrügynökség elindítja a Solar Orbiter, a Nap hélioszférájának tanulmányozására szolgáló küldetés, a töltött részecskék buborékja, amelyet a napszél fújt az űrbe.
A trió "különféle módon nagyon komplementer", mondta Pillet. Míg Inouye részletesen áttekintést nyújt a nap mágneses mezőjéről, az űri missziók megfigyeléseiket a napi aktivitással és a napsütés időjárásával összefüggésben helyezik el.
Együtt "a következő fél évszázadban lesznek a felfedezés élvonalában" - mondta Pillet. "Nagyon remek idő a nap-csillagász lenni" - mondta.
"A nap háza"
Haleakala, a „Napi ház” hawaii állama ideális helynek tűnik egy napelemes távcső számára. A látványos napkeltekor világszerte híres, nyugvó vulkán kb 15 perc további nappali fény mint Maui-sziget tengerszint feletti része.
A hawaii hagyomány szerint a vulkán nevét egy trükkről, amelyet a napfényben Maui fédeménység játszott ki. Maui anyja azt panaszolta, hogy a nap olyan gyorsan száguldott az égen, hogy ruhája nem tudott kiszáradni. A sztrájk felmászott a hegy tetejére és lassozta a napot, és nem engedte szabadon engedni, amíg a nap be nem egyezik. Megbocsátásának biztosítása érdekében a nap beleegyezett, hogy lassabban utazik az év hat hónapja.
A hawaii csúcsok szellemi jelentősége pusztítást okozott más távcsövek számára. tiltakozások a Mauna Kea növekvő csillagászati jelenlétéről megállt építés a harminc méteres távcső képe. Inouye nem kerülte el az ellenállást. 2015-ben és 2017-ben tüntetők százai gyűltek össze, hogy megakadályozzák az építőipari járművek eljutását a csúcs tetejére.
Azóta a távcső tisztviselői évente kétszer találkoztak egy őslakos hawaiiak munkacsoportjával, akiket a kész távcső meglátogatására szándékoznak. Egy új tudományos támogató központot építettek a hegy tetején is a helyszínen kívüli támogatás biztosítása érdekében, és a csúcs nyitva áll az őshonos hawaiiak számára, akik vallásukat a lejtőin akarják gyakorolni.
A Nemzeti Napenergia-megfigyelő intézet összeállította a középiskolai tanároknak szóló órai terveket is, amelyek kiemelik Hawaii csillagászat hosszú története bemutatták a helyi tanároknak 2019-ben.
"Nagyon sok e vita során képesek voltunk kiegyenlíteni" - mondta Boboltz.
- Egy millió gejzír plazma kifolyó a Napból, és a tudósok végre tudják, miért
- A NASA missziókkal látja el az űrjárási veszélyeket kis műholdakkal
- Tekintse meg a nap kikapcsolódását vadon élő új műholdas nézetben
