Установки для изучения Солнца

Установки для исследования Солнца и его свойств как в обычное время, так и во время полных затмений отличаются от описанных выше. Огромная энергия, излучаемая светилом на Землю, требует прежде всего незначительной светосилы приборов.

Для изучения самого Солнца строят длиннофокусные, неподвижные телескопы с горизонтальным или вертикальным направлением главной оптической оси. Лучи Солнца попадают в объектив этого телескопа после отражения от двух плоских зеркал так называемой целостатной установки. Одно из зеркал с помощью часового механизма поворачивается вокруг оси, параллельной оси вращения Земли, чем достигается неподвижность изображения Солнца в фокусе прибора во все время наблюдения. Прибором такого типа является советский горизонтальный (так называемый малый) солнечный телескоп Н. Г. Пономарева.

Луч Солнца сначала попадает в нем на плоское зеркало, вращаемое посредством часового механизма в 2 раза медленней скорости вращения Земли вокруг оси, а затем отражается от него на плоское зеркало, стоящее на оптической оси параболического зеркала (D = 0,4 м и F = 17 м), которое может находиться в одном из двух положений. В первом положении оно посылает сходящийся пучок прямо в кассетное приспособление особого типа с автоматическим затвором впереди, позволяющим осуществлять выдержки до 0,001 сек. Во втором положении главное зеркало направляет пучок света в кассегреновское зеркало, удлиняющее фокусное расстояние телескопа, от которого свет отражается в другую кассету, что необходимо для фотографирования при фокусном расстоянии 60 м. Если параболическое зеркало находится в первом положении, то пучок света можно перехватить дополнительным плоским зеркалом и направить в приспособленный к инструменту спектрограф или спектрогелиокинематограф.

Этот телескоп еще в апреле 1941 г. был установлен в Пулкове Н. Г. Пономаревым, который весьма успешно фотографировал на нем солнечную грануляцию и получил несколько очень удачных снимков Луны. Разрушенный во время войны 1941—1945 гг., он был восстановлен по сохранившимся чертежам в 1949 г. (рис. 38) и сейчас вновь работает в Пулкове.

При экспедиционных наблюдениях полных солнечных затмений для исследований строения короны, а также протуберанцев (солнечных выступов) используются астрографы. Среди них особое значение имеют специальные затмен-ные коронографы. За рубежом коронографы строились обычно в единичных экземплярах, по индивидуальным вкусам исследователей. Для наблюдения полного солнечного затмения 19 июня 1936 г. в СССР был поставлен вопрос о постройке пяти совершенно одинаковых коронографов для того, чтобы расположить их в разных частях полосы затмения и помимо обычных исследований яркости короны впервые получить возможность на основании промеров ее снимков судить о скорости смещения материи в короне и хромосфере.

Было решено построить коронограф с фокусным расстоянием 5 м и объективами диаметром 10 ом. Объективы изготовлялись под руководством Д. Д. Максутова, а коронографы проектировались и осуществлялись Ленинградским астрономическим институтом. В их разработке приняли участие Н. Г. Пономарев, Л. А. Сухарев и А. В. Марков. Приборы, испытанные сначала в Астрономическом институте, в дальнейшем успешно работали при наблюдениях солнечных затмений 1936,  1941 и 1945 гг.

По снимкам первого из затмений, сделанным с помощью четырех коронографов, Е. Я. Бугославская, С. К. Всех-святский и А. Н. Дейч обнаружили большие скорости перемещения корональной материи.

Во время второго затмения М. С. Зельцер и А. В. Марков изучили струйчатое строение полярной хромосферы Солнца (рис. 39) и совместно с Е. Я. Бугославской установили непосредственный переход хромосферных истечений в струи короны, а также наличие быстрых движений хромосферных выступов. И лишь через три года аналогичное явление обнаружил, пользуясь так называемым внезатмен-ным коронографом, американец Роберте. Следить за строением короны нужно также и вне затмений. Исследования показали, что ее строение определяется теми же активными областями Солнца, которые шлют на Землю потоки корпускул, влияющих на земную атмосферу.

Трудность  внезатменных  наблюдений   короны заключается в том, что яркость неба, окружающего Солнце, намного превышает яркость короны; она обусловливается рассеянием солнечного света в атмосфере и значительно уменьшается по мере увеличения высоты места наблюдения над уровнем моря.

Первые внезатменные наблюдения короны были выполнены Лио с помощью коронографа на высоте 2000 м над уровнем моря. Для того чтобы избежать вредного рассеяния света в трубе и объективе, Лио заменил обычный двойной ахроматический объектив простой линзой из бессвильного стекла, идеально отполированной. Кроме того, были приняты меры к удалению пыли из трубы. В фокальной плоскости линзы, на месте изображения Солнца, находился непрозрачный круглый экран, создававший в инструменте искусственное солнечное затмение, фотографируемое специальной камерой. Посредством такой установки Лио получил  внезатменные  снимки  короны.

В СССР в последние годы внезатменный коронограф был установлен на горной станции ГАО АН СССР близ Кисловодска, затем на горной станции обсерватории АН КазССР близ Алма-Аты и в Верхних Саянах. В самое последнее время для горных станций ГАО АН СССР (Пулковской) близ Кисловодска и СибИЗМИР АН СССР (Иркутская область) построены самые большие и высококачественные коронографы в мире с параметрами объективов D — 53,5 см, F = 8 м. Они установлены на параллактической монтировке и имеют электрический часовой механизм. Наибольшие коронографы за рубежом, установленные в США (Клаймакс, Пик Сакраменто), имеют D = 40 см, F = 7 м.

Сравнительно недавно И. А. Прокофьева показала, что особая конструкция коронографа позволяет вести наблюдения эмиссионных корональных линий даже на небольшой высоте над уровнем моря, в частности в Пулкове, где был построен и успешно работает соответствующий прибор (а его модификация — в Абастуманской обсерватории).

Сейчас коронограф используется обычно в комбинации с интерференционно-поляризационным светофильтром (ИПФ), спектрографом, поляризатором и т. д. Применение в нем в качестве приемника излучения электронно-оптического преобразователя (ЭОП) позволило получить как инфракрасные снимки короны (А. А. Калиняк), так и ее спектр излучения (В. Г. Курт, М. Н. Гневышев, И. А. Прокофьева и другие астрономы СССР). Внезатменные наблюдения короны приняли систематический характер.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: