丹尼爾·井上建太陽望遠鏡坐落於美國夏威夷州毛伊島的哈萊阿卡拉(Haleakala)火山上,剛剛完成了第一年的科學運行,它以已故的夏威夷參議員井上命名(譯註:日裔美國人,英文名“丹尼爾”,日文名“建”,姓“井上”,下文中簡稱“井上望遠鏡”)。
基本介紹
- 中文名:丹尼爾·井上建太陽望遠鏡
- 外文名:DanielK. Inouye Solar Telescope,DKIST
井上望遠鏡的建造很大程度上是為了支持太陽磁場的研究。太陽有一個強大而複雜的磁場,驅動著(並且受到)內部過程的影響,從熱流動到劇烈爆發,磁活動為太陽大氣中的一切提供了動力。當太陽磁場向外延伸時,會發生各種動態的能量傳輸。井上望遠鏡在設計之初就考慮了對這些複雜過程進行調查研究。
井上望遠鏡有一個4米口徑的拋物面鏡,其尺寸是以前太陽望遠鏡主鏡的兩倍多,並且配備了尖端的圖像穩定、濾光和冷卻技術,使其比目前運行的任何太陽望遠鏡都更強大且具有更好的自適應光學性能。它具有前所未有的放大太陽表面的能力,目標是成為一種觀測太陽的“顯微鏡”,能夠詳細觀測磁場和其他動態行為。它最高可以分辨出太陽表面16千米(10英里)的細節特徵,這個尺寸比美國舊金山市大一些,而此前的太陽望遠鏡只能分辨大約100千米左右的特徵。
與夜天文的望遠鏡相比,太陽望遠鏡的設計和操作具有獨特的挑戰。簡而言之,太陽望遠鏡必須能夠承受巨大的熱量。眼睛不能直視太陽,因為會被傷害。望遠鏡也是如此。太陽發出巨大的能量和輻射,會毀壞探測器等元件。為了防止這種情況發生,井上望遠鏡設計了專門的設施和冷卻劑系統。
在外部,井上望遠鏡的圓頂上覆蓋了一層薄薄的主動冷卻板和百葉窗。在其內部,有超過11千米的管道從牆壁、地板和機械設備中穿過。在望遠鏡觀測期間,一種名為戴納林(dynalene)的特殊冷卻劑會流過望遠鏡的熱敏系統和儀器,使它們保持在室溫環境下。
主鏡的兩面都經過了仔細的冷卻,其中後面使用的是冷空氣,前面使用的是液冷環。來自主鏡的聚焦光束被引導到副鏡,在那裡光束會進一步增強。井上望遠鏡使用了一個熱光闌(heat stop)來緩解這種情況,就像一個液冷的金屬甜甜圈,位於鏡子之間,在熱量到達副鏡之前過濾掉95%以上的熱量。