Till vänster:GREGOR-teleskopet på Teneriffa, Spanien. Till höger:GREGORs nydesignade optiska laboratorium. Kredit:L. Kleint, KIS.
Solen är vår stjärna och har ett stort inflytande på vår planet, liv, och civilisationen. Genom att studera magnetismen på solen, vi kan förstå dess inflytande på jorden och minimera skador på satelliter och teknisk infrastruktur. GREGOR-teleskopet låter forskare lösa detaljer så små som 50 km på solen, vilket är en liten bråkdel av soldiametern på 1,4 miljoner km. Det är som om man såg en nål på en fotbollsplan perfekt skarp från en kilometers avstånd.
"Det här var väldigt spännande, men också extremt utmanande projekt. På bara ett år gjorde vi om optiken helt, mekanik, och elektronik för att uppnå bästa möjliga bildkvalitet." sa Dr. Lucia Kleint, som ledde projektet och de tyska solteleskopen på Teneriffa. Ett stort tekniskt genombrott uppnåddes av projektgruppen i mars i år, under lockdownen, när de strandade vid observatoriet och satte upp det optiska laboratoriet från grunden. Tyvärr, snöstormar förhindrade solobservationer. När Spanien öppnade igen i juli, teamet flög omedelbart tillbaka och fick den högsta upplösningen av solen som någonsin tagits av ett europeiskt teleskop.
Prof. Dr. Svetlana Berdyugina, professor vid Albert-Ludwig University of Freiburg och chef för Leibniz Institute for Solar Physics (KIS), är mycket glad över de enastående resultaten:"Projektet var ganska riskabelt eftersom sådana teleskopuppgraderingar vanligtvis tar år, men det fantastiska teamarbetet och den noggranna planeringen har lett till denna framgång. Nu har vi ett kraftfullt instrument för att lösa pussel på solen." Teleskopets nya optik kommer att göra det möjligt för forskare att studera magnetfält, konvektion, turbulens, solutbrott, och solfläckar i detalj. De första ljusbilderna som togs i juli 2020 avslöjar häpnadsväckande detaljer om solfläckars utveckling och invecklade strukturer i solplasma.
Europas största solteleskop GREGOR avslöjar invecklade strukturer av solmagnetiska fält i mycket hög upplösning. Bilden togs vid våglängden 516 nm. Kredit:KIS
Teleskopoptik är mycket komplexa system av speglar, linser, glaskuber, filter och ytterligare optiska element. Om bara ett element inte är perfekt, till exempel på grund av tillverkningsproblem, hela systemets prestanda lider. Detta liknar att bära glasögon med fel recept, vilket resulterar i en suddig syn. Till skillnad från glasögon, Det är dock mycket utmanande att upptäcka vilka element i ett teleskop som kan orsaka problem. GREGOR-teamet hittade flera av dessa problem och beräknade optikmodeller för att lösa dem. Till exempel, astigmatism är ett av sådana optiska problem, som påverkar 30-60 % människors syn, men också komplexa teleskop. Hos GREGOR korrigerades detta genom att ersätta två element med så kallade off-axis paraboliska speglar, som måste poleras till 6 nm precision, ca 1/10000 av diametern på ett hårstrå. I kombination med flera ytterligare förbättringar ledde omdesignen till teleskopets skarpa sikt. En teknisk beskrivning av redesignen publicerades nyligen av Astronomi &Astrofysik tidskrift i en ny artikel ledd av Dr. L. Kleint.
En solfläck observerad i hög upplösning av GREGOR-teleskopet vid våglängden 430 nm. Kredit:KIS