Telescopio solar Goode


El Telescopio Solar Goode (GST) es una instalación científica para estudios del Sol que lleva el nombre de Philip R. Goode . Fue el telescopio solar con la mayor apertura del mundo en funcionamiento durante más de una década. [1] Ubicado en Big Bear Lake ; California , el Telescopio Solar Goode es el telescopio principal del Observatorio Solar Big Bear operado por el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT) . [2] Inicialmente llamado New Solar Telescope (NST) , primera luz de ingenieríase obtuvo en diciembre de 2008, y las observaciones científicas del Sol comenzaron en enero de 2009. El 17 de julio de 2017, el NST pasó a llamarse en honor a Goode , un ex director fundador del Centro de Investigación Solar-Terrestre del NJIT y el investigador principal de la instalación. Goode concibió, recaudó los fondos y reunió al equipo que construyó y encargó el telescopio, y fue el telescopio solar de mayor resolución del mundo (hasta fines de 2019) y el primer telescopio solar de clase de instalación construido en los EE. UU. En una generación. . [3]

El GST es capaz de observar el Sol en longitudes de onda visibles a infrarrojas cercanas y cuenta con un espejo primario de 1,7 metros en una configuración gregoriana fuera del eje que proporciona una apertura clara y sin obstrucciones de 1,6 metros . La óptica adaptativa corrige el schlieren atmosférico en la imagen solar conocida como visión astronómica .

El espejo primario f / 2.4 es una sección fuera del eje de 1.7 metros de una parábola cóncava de 5.3 metros de diámetro, f / 0.73 . Fue moldeado de Zerodur por Schott y pulido en el Laboratorio de Espejos Richard F. Caris de la Universidad de Arizona . El error de figura con respecto a una parábola es de 16 nm RMS . El espejo secundario , un elipsoide cóncavo , está montado sobre un hexápodo para compensar la expansión térmica y la flexión de la estructura del telescopio, manteniendo el espejo en su posición óptima.

Una parada de campo circular reflectante refrigerada por líquido en el foco primario antes del espejo secundario limita el campo de visión a 120 segundos de arco para reducir la carga de calor solar en las ópticas posteriores. El GST está montado en una montura ecuatorial fabricada por DFM Engineering dentro de una cúpula ventilada que se asemeja a 5/8 de esfera.

El telescopio solar Goode despliega sistemas ópticos adaptativos para mitigar la imagen borrosa causada por la turbulencia atmosférica . Con su único espejo deformable (DM), el sistema CAO se ha utilizado de forma rutinaria desde 2010 para la gran mayoría de observaciones y sirve para todos los instrumentos de posenfoque excepto CYRA. CAO es un sistema de óptica adaptativa clásico . Utiliza un sensor de frente de onda Shack-Hartmann que mide la aberración del frente de onda promedio en un campo de visión de 10 segundos de arco y tiene un solo DM con 357 actuadores para la corrección del frente de onda. En 2016, el BBSO multi-conjugate AO ( MCAO ) llamado Clearcon sus tres actuadores 357 idénticos, DM disfrutó de una exitosa primera luz que triplicó el campo de visión corregido reduciendo fuertemente el anisoplanatismo. Para 2020, Clear se convirtió en un instrumento de instalación, reemplazando en gran medida a la CAO y manteniendo el candado tan bien como lo hizo la CAO . Clear es el único sistema MCAO que funciona en cualquier observatorio solar.

El BFI es un filtro gráfico hecho de un filtro de interferencia y una cámara CCD digital que muestrea la imagen del Sol. El filtro de interferencia funciona como un filtro de paso de banda que solo transmite un color seleccionado de la luz solar. Las bandas de uso frecuente son 705,7 ± 0,5 nm ( línea espectral de óxido de titanio (II) (TiO) , rojo oscuro) y 430,5 ± 0,25 nm ( banda G , azul-ish). La cámara BFI captura imágenes de 2048 × 2048 píxeles a una velocidad de 14 fotogramas por segundo, cubriendo un área en el Sol de 50.000 km × 50.000 km (70 segundos de arco) en la línea de TiO y 40.000 km × 40.000 km (55 segundos de arco) en la G-Band. A pesar de la óptica adaptativa, cada cuadro sufre de aberraciones atmosféricas que dificultan la difracción limitada .detalle de la imagen. Para obtener una resolución limitada por difracción, se analizan digitalmente ráfagas de aproximadamente 100 fotogramas para formar una sola imagen nítida ( reconstrucción de moteado ).


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Evolución de una mancha solar captada con el BFI en la línea TiO.
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La misma mancha solar capturada con el VIS en el centro de la línea H-alpha.