Největší sluneční dalekohled na planetě, který se tyčí 10 000 stop nad opálenými tvářemi 2,2 milionů turistů ročně, je ve výstavbě na vrcholu kráteru Haleakala na Maui na Havaji. Nevadí všechna ta napomenutí o tom, že se nikdy nedíváte do slunce. Astronomové se nemohou dočkat příležitosti.
Sluneční dalekohled Daniel K. Inouye Solar Telescope neboli DKIST, pojmenovaný po zesnulém senátorovi Danielu Inouye, bude přední světovou pozemní sluneční observatoří na světě. Se svým 4metrovým (157,5palcovým) primárním zrcadlem je DKIST schopen rozlišit prvky až do 0,03 obloukové sekundy nebo pouhých 20–70 km (12–44 mil) na šířku na povrchu Slunce. K dosažení takových fantastických rozlišení použije dalekohled nejnovější technologie adaptivní optiky zrušit rozostření atmosféry pomocí počítačem řízeného deformovatelného zrcadla.
Extrémní detailní záběr na sluneční skvrnu znázorňující temnou, centrální umbru (nahoře) péřovou penumbru a jednotlivé granule nebo horký plyn. DKIST zachytí vývoj jemné struktury slunečních skvrn a konečně pochopí její fyzický původ. Poděkování: NSO Dunn Solar Telescope, s laskavým svolením Thomase Rimmeleho
Vezměte v úvahu, že nejmenší prvky viditelné ve velkých amatérských dalekohledech jsou solární granule , sloupce horkého plynu stoupajícího z nitra Slunce. Každý z nich zabírá asi 930 mil (1 500 km) a dohromady dává slunečnímu povrchu texturu jemně leptaného skla. DKIST vyřeší funkce více než 60krát menší. Současný největší sluneční dalekohled je Sluneční dalekohled McMath-Pierce , která od roku 1962 z Kitt Peak v Arizoně neustále sleduje domácí hvězdu se svým 63palcovým (1,6 metru) zrcadlem.
Výřez observatoře zobrazující světlo vstupující do horní části kopule a shromažďované primárním zrcadlem, které se odráží do sekundárního zrcadla a odtud přes řadu menších zrcadel do vědecké galerie níže. Vložená část zobrazuje dráhu světla podrobněji včetně deformovatelného zrcadla, které ruší efekty rozmazání atmosférické turbulence. Všimněte si, že sekundární zrcadlo je posunuto a mezi ním a primárním zrcadlem nejsou žádné překážky, které by jinak snižovaly schopnost dalekohledu rozlišit jemné detaily. Kredit: L. Phelps s vylepšeními od autora
DKIST se zaměří na tři klíčové oblasti: Jaká je povaha slunečního magnetismu; jak tento magnetismus ovládá naši hvězdu; a jak můžeme modelovat a předpovídat jeho měnící se výstupy, které ovlivňují Zemi? Astronomové doufají, že to jasně vyřeší trubice se solárním tokem – koncentrace magnetického pole v blízkosti slunečního povrchu – považované za stavební kameny magnetických struktur v atmosféře.
Stále nám chybí úplné pochopení toho, jak se energie v turbulentním a vířícím vnitřku Slunce přenáší do magnetických polí. Magnetické pole Země je na povrchu asi 0,5 gaussu. Pole ve slunečních skvrnách se mohou pohybovat od 1 500 do 3 000 gaussů – zhruba o síle tyčového magnetu, ale v oblasti, která je několikrát větší než Země.
Test interferenčního filtru DKIST Visible Broadband Imager v roce 2012 ukazuje, že materiál proudí z vnějšího polostínu sluneční skvrny do okolních slunečních plynů. Kredit: NSO
Lepší pochopení malých magnetických struktur, které jsou příliš malé na to, aby je bylo možné vyřešit současnými dalekohledy, pomůže pochopit širší jevy, jako je tvorba slunečních skvrn, zahřívání sluneční koróny a proč se mění výdej energie Slunce. The sluneční konstanta , množství záření, které dostáváme ze slunce, se zvyšuje s nárůstem sluneční aktivity, jako jsou skvrny a erupce. Vzhledem k tomu, že k tomuto nárůstu nejvíce přispívají nejmenší magnetické prvky, bude DKIST prvním dalekohledem, který dokáže tyto struktury zobrazit a studovat přímo, což astronomům pomůže pochopit, jak mohou změny ve výstupu Slunce vést ke změnám klimatu.
Vlevo – Sluneční fotosféra ukazuje jasné struktury mezi granulemi spojenými s magnetickými poli probublávajícími zespodu. Vpravo – Počítačový model magnetické trubice vycházející z konvekce
zóny do fotosféry. Trubice tavidla jsou považovány za důležité
potrubí pro energii proudící ze solárního interiéru do horkého vnějšího
atmosférou, ale jsou pod limitem rozlišení
v současných dalekohledech. Kredit: Paxman, Seldin, Keller / O. Steiner
DKIST bude dělat svou práci v rychlých časových měřítcích a pořizovat snímky jednou za 3 sekundy. Pro srovnání, observatoř NASA na oběžné dráze pořizuje snímky v 8 různých vlnových délkách každých 10 sekund, STEREO jeden snímek každé 3 minuty a SOHO (Solar Heliospheric Observatory) každých 12 minut. Schopnost rychlého fotografování pomůže DKIST vyřešit rychle se vyvíjející struktury na slunečním povrchu a nižší atmosféře v množství vlnových délek světla od blízkého ultrafialového po hluboké infračervené díky mimořádně čistému a suchému vzduchu poskytovanému výkopy ve vysokých nadmořských výškách.
DKIST je ve výstavbě v komplexu observatoře na kráteru Haleakala na Maui na Havaji. Maui Space Surveillance Complex je velká struktura vpravo od středu. Foto říjen 2013. Kredit: Bob King
Nový sluneční dalekohled bude ve skvělé společnosti nedaleko současné sluneční observatoře Mees a co by kamenem dohodil od Panoramatický průzkumný dalekohled a systém rychlé reakce (Pan-STARRS) dalekohled, 79palcový (2 metry) Faulkesův dalekohled sever a Maui Space Surveillance Complex která hlídá orbitální trosky vytvořené člověkem. Turisté na horu Haleakala, oblíbenou turistickou destinaci, mohou v příštích několika letech sledovat její tvar, zatímco si užívají túru v chladném vzduchu, kterým je Haleakala známá.
31. srpna 2012 vybuchlo dlouhé vlákno slunečního materiálu do vesmíru jako výron koronální hmoty, neboli CME, rychlostí více než 900 mil za sekundu. Sondováním slunečních plynů s vysokým rozlišením a rychlými časovými měřítky pomocí vysoce výkonné optiky a spektrografů DKIST astronomové doufají, že lépe porozumí prvním pohybům těchto obrovských výbuchů sluneční energie. Kredit: NASA
O teleskopu DKIST jsem poprvé slyšel od statného cizince s divoce vypadajícím tetováním. Loni na podzim jsme s manželkou byli na dovolené na Maui. Jednoho odpoledne, když tento velký chlapík pozoroval surfaře jedoucí na vlnách poblíž plážového města Paia, zaslechl, jak se zmiňujeme o Duluth (Minn.), našem rodném městě. Řekl, že nějakou dobu žil v Duluth, než se přestěhoval na Havaj, a nabídl nám pivo. Dali jsme se do řeči a dozvěděli jsme se, že pracoval na bezpečnostní inspekci v „největším slunečním dalekohledu na světě“, takže 5 dní v týdnu absolvoval hodinovou jízdu na horu. Zkontroloval jsem to a měl naprostou pravdu.
Solární dalekohled Daniel K. Inouye (dříve Advanced Technology Solar Telescope) je vyvíjen konsorciem vedeným National Solar Observatory a zahrnujícím University of Chicago, New Jersey Institute of Technology, University of Hawaii, High Altitude Observatory, NASA, americké letectvo a další. Pro více podrobností o projektu klikněte TADY .
Budování velké sluneční observatoře na ostrově známém slunečným a teplým klimatem je poezie. Zatímco rekreanti vyplouvají na pláž Kaanapali, aby porazili zimní mrazy, astronomové ve vzdálenosti 50 mil a 30 000 stop budou pracovat na vymýšlení tajemství z ohnivé světelné koule, která osvětluje příboj i dalekohled.