Телескоп экстремального ультрафиолетового излучения - Википедия - Extreme ultraviolet Imaging Telescope

В Телескоп экстремального ультрафиолета (EIT) является инструмент на SOHO космический корабль используется для получения высокого разрешения изображений из солнечная корона в ультрафиолетовый классифицировать. Инструмент EIT чувствителен к свет четырех разных длины волн: 17,1, 19,5, 28,4 и 30,4 нм, соответствующий свету, производимому высоко ионизированный утюг (XI) / (X), (XII), (XV) и гелий (II) соответственно. EIT построен как единый телескоп с квадрантной структурой по отношению к входным зеркалам: каждый квадрант отражает различный цвет EUV-света, а наблюдаемая длина волны выбирается заслонкой, которая блокирует свет от всех, кроме желаемого квадранта основного телескопа. .

Длины волн EIT представляют большой интерес для физиков-солнечников, потому что они излучаются очень горячими солнечная корона но не относительно круче фотосфера солнца; это показывает структуры в короне, которые иначе были бы скрыты яркостью самого Солнца. EIT изначально задумывался как видоискатель инструмент, чтобы помочь выбрать цели наблюдения для других инструментов на борту SOHO, но EIT приписывают значительную часть оригинальной науки, полученной с SOHO, включая первые наблюдения феноменов бегущей волны в короне, характеристики выброс корональной массы начало и определение структуры корональные дыры. До середины 2010 г. EIT получал изображение Солнца с Fe XII (длина волны 19,5 нм) примерно четыре раза в час круглосуточно; они были немедленно переданы в виде покадровых фильмов на Веб-сайт SOHO для немедленного просмотра всем желающим. (С лета 2010 г., когда Торп ввел в эксплуатацию Обсерватория солнечной динамики был завершен, его Сборка атмосферных изображений смог гораздо чаще делать снимки Солнца с более высоким разрешением. Коронограф в белом свете на SOHO таким образом, они могут делать изображения чаще: они используют центральный процессор и пропускную способность телеметрии с EIT. Изображения используются для длительных исследований Солнца, для детального структурного анализа солнечных элементов и для анализа в реальном времени. космическая погода предсказание NOAA Центр прогнозов космической погоды.

Технологии

EIT - первый долгосрочный инструмент для использования нормальная заболеваемость многослойный оптика с покрытием изображать солнце в крайний ультрафиолет. Эту часть спектра чрезвычайно сложно отразить, так как большинство иметь значение очень сильно поглощает свет. Обычно эти длины волн отражались либо с помощью заболеваемость выпасом (как в Телескоп Вольтера для изображения Рентгеновские лучи ) или дифракционная решетка (как в шутливом перекрытие летал на Скайлаб в середине 1970-х). Современное вакуумное напыление Технология позволяет покрывать зеркала чрезвычайно тонкими слоями практически из любого материала. Многослойные зеркала в телескопе EUV покрыты чередующимися слоями светового «разделительного» элемента (например, кремний ), который слабо поглощает EUV-свет, и тяжелый "рассеивающий" элемент (например, молибден ), который очень сильно поглощает EUV-свет. Возможно, на зеркало можно поместить 100 слоев каждого типа толщиной около 10 нм каждый. Толщина слоя строго контролируется, так что на желаемой длине волны отраженные фотоны от каждого слоя конструктивно интерферируют. Таким образом можно достичь коэффициентов отражения до ~ 50%.

Многослойная технология позволяет использовать обычные формы телескопов (например, Кассегрен или же Ричи-Кретьен конструкции) для использования в новой части спектра. Создание изображений Солнца с помощью многослойной оптики EUV было впервые предложено в 1990-х годах MSSTA и NIXT зондирующие ракеты, каждый из которых совершил несколько пятиминутных миссий в космос. Многослойная оптика EUV также используется в наземных нанолитография буровые установки для изготовления микрочипы.

Детектор EIT представляет собой обычный ПЗС-матрицы которые имеют обратную засветку и специально тонкие, чтобы пропускать фотоны EUV. Поскольку детектор примерно одинаково чувствителен к фотонам ультрафиолетового излучения и видимого света, а Солнце примерно на один миллиард (109) в разы ярче в видимом свете, чем в EUV, используются специальные тонкие фольговые фильтры, которые блокируют видимый свет и пропускают EUV. Фильтры сделаны из очень тонкой алюминиевая фольга толщиной около 200 нм (0,2 микрометра) и пропускают примерно половину падающего EUV-света, поглощая при этом практически весь падающий видимый свет.

История

EIT было трудно продать научным финансирующим агентствам, поскольку в начале 1990-х годов не было ясно, что простое отображение короны будет полезно с научной точки зрения (большинство других инструментов на борту SOHO спектрографы различных видов). EIT ЧИСЛО ПИ, Жан-Пьер Делабудиньер, был вынужден изыскать финансирование и ресурсы в нескольких местах для создания и запуска прибора. Например, только EIT из инструментов SOHO не имеет собственного бортовой компьютер; это связано с ЛАСКО бортовой компьютер по приборам, и в оперативном режиме он рассматривается как дополнительная камера LASCO. Для механизмов настройки наведения не было финансирования, поэтому EIT крепится болтами непосредственно к космическому кораблю и, следовательно, образует ориентир наведения SOHO: все остальные инструменты выравниваются по изображениям EIT. Регулировка фокуса достигается тепловое расширение: внутренние нагреватели выживания (которые есть в большинстве космических приборов) используются для достижения микроскопических изменений в размере конструкции телескопа и, следовательно, в расстоянии между зеркалами. Первоначально для EIT было выделено всего около 1 кбит / с данных - примерно такая же скорость, как у 110 бод телетайп - но после того, как его полезность стала очевидной, телеметрия пропускная способность был выделен ему.

Связанные инструменты

Технология EIT основана на прототипах приборов, которые были установлены на звуковая ракета полезные нагрузки MSSTA и NIXT. Первый многослойный телескоп, изобразивший полный диск Солнца в EUV, был запущен A.B.C. Уокер и команда в 1987 году. СЛЕД, СТЕРЕО, и Проба-2 космические аппараты (запущенные в 1998, 2006 и 2009 годах соответственно) несут аналогичные многослойные формирователи изображений, как и Обсерватория солнечной динамики миссия.

внешняя ссылка

Рекомендации

[1]

  1. ^ Delaboudinière, J.P .; Artzner, G.E .; Gabriel, A.H .; Hochedez, J.F .; Millier, F .; Песня, X.Y .; и 18 других (1995 г.). «EIT: телескоп для получения изображений в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне для миссии SOHO». Солнечная физика. 162 (1–2): 291–312. Bibcode:1995Соф..162..291Д. Дои:10.1007 / BF00733432.