Башенный Солнечный Телескоп (БСТ-1): Оптические схемы

БСТ-1

Оптическая схема телескопа


Целостатное зеркало С1 имеет размер 120 см и находится на установке, ось которой направлена на полюс мира. Вращением только одного этого зеркала достаточно компенсировать суточное движение Солнца по небу и получить стабильное изображение Солнца. Дополнительное зеркало С2 имеет размер 110 см. Оно обычно неподвижно и служит для того, чтобы направить солнечный пучок вниз. В зависимости от задач исследования пучок может направляться на разные оптические системы.

  1. Основная оптическая система (черный цвет). Пучок направляется на главное зеркало С3, которое строит изображение. Главное зеркало параболическое и имеет диаметр 90 см. От него пучок отражается на кассегреновское выпуклое зеркало С4, которое увеличивает фокус системы и направляет пучок на диагональное зеркало С6. Диагональное зеркало плоское и имеет размер 45 см. Оно выводит пучок на щель спектрографа, где находится фокус системы и где формируется изображение Солнца диаметром 50 см.

    В случае, когда вместо кассегреновского зеркала С3 используется зеркало С4, пучок от него (зеленый цвет) направляется в подвал телескопа, где плоское зеркало С7 направляет его на щель вакуумного спектрографа. Там формируется изображение Солнца диаметром 70 см.

    Эти оптические системы используются для изучения процессов на поверхности Солнца путем получения спектров различных образований или наблюдением на магнитографе, где получаются карты магнитных полей, лучевых скоростей и яркости в выбранных спектральных линиях.

  2. Оптическая система спектрогелиографа. При наблюдениях на спектрогелиографе пучок (красный цвет) с дополнительного зеркала С2 направляется на главное зеркало спектрогелиографа С8, которое отражает его на кассегреновское зеркало С9. Изображение Солнца диаметром 5 см формируется на щели спектрогелиографа. Щель достаточно высокая, что позволяет пропустить полный разрез Солнца в спектрограф. Коллиматорное зеркало С10 фокусирует изображение Солнца на дифракционной решетке С12. Плоское зеркало С11 служит для направления пучка на решетку. Получаемый от решетки спектр перехватывается плоскими зеркалами С13 и С14 и направляется на камерные зеркала С15 и С16, которые фокусируют спектр на выходных щелях спектрогелиографа. Зеркала С13 и С14 установлены так, чтобы в рабочем порядке решетки на одно из них попадала красная часть спектра для наблюдений в линии Нα, а на другое - фиолетовая часть спектра для наблюдений в линии К Са II.

    Для сканирования изображения используется специальный механизм, который одновременно сдвигает как изображение на входной щели спектрогелиографа (при помощи призмы), так и фотокассеты, которые устанавливаются на выходных щелях. После экспозиции на фотопластинках получаются изображения всего Солнца в выбранных спектральных линиях.

    Получаемые спектрогелиограммы служат для изучения различных активных явлений на поверхности Солнца, их эволюции, а также для изучения вращения на различных широтах.

  3. Параллельный пучок. В этом случае пучок света (синий цвет) от дополнительного зеркала С2 направляется прямо на диагональное зеркало С6, а затем на щель спектрографа. Щель освещается светом от всего Солнца и сама служит объективом для спектрографа.

    Эту систему используют для наблюдений Солнца как звезды. Так регистрируют общее магнитное поле Солнца и его глобальные колебания низкой степени.



Целостатная установка

Целостатное зеркало имеет размер 120 см и расположено на установке, ось которой направлена на полюс мира. Зеркало можно передвигать вверх и вниз по наклонной плоскости в зависимости от высоты Солнца. Вся установка также может передвигаться в направлении восток-запад для наблюдений в утреннее и вечернее время. Часовое ведение осуществляется при помощи шагового двигателя, который вращает коронную шестерню через редуктор.

Дополнительное зеркало направляет пучок вниз в вертикальную трубу. Оно имеет размер 110 см. В течение дня оно почти неподвижно. Тонкое движение зеркала по одной координате во время наблюдений осуществляется системой фотогида.

Целостатная система расположена на высоте 20 м. Здесь значительно меньше турбулентных потоков, чем возле земли, что улучшает качество изображения Солнца.