Телескопы могут иметь более одного датчика. Эти датчики могут использовать часть той же инфраструктуры, например линзы и зеркала, и специализироваться на сборе различных данных. Хорошим примером этого является солнечный телескоп Иноуэ (IST). Это крупнейший солнечный телескоп в мире с диаметром главного зеркала 4 метра. Он также имеет пять отдельных инструментов, четыре из которых в настоящее время находятся в эксплуатации. Последний из них, который был запущен в эксплуатацию, — это Visible Tunable Filtergraph (VTF), который только что собрал свой первый свет, согласно пресс-релизу Института исследований Солнца Макса Планка, одного из партнеров проекта.
Пять инструментов IST играют отдельные роли в общей миссии телескопа — получении изображений Солнца. Большинство из них специализируются на определенной длине волны — например, Visible Broadband Imager (VBI) захватывает свет в видимом диапазоне, чтобы отслеживать поверхность Солнца и нижнюю атмосферу. Напротив, Cryogenic Near-InfraRed Spectro-Polarimeter (Cryo-NIRSP) фокусируется на ближнем инфракрасном диапазоне, что позволяет ему отслеживать динамические магнитные поля Солнца.
Но VTF — самый большой из всех инструментов, как говорится в пресс-релизе, это «сердце» IST. Инструмент весит 5,6 тонн и занимает эквивалент пространства двухэтажного гаража. Он разрабатывался в течение 15 лет Институтом физики Солнца во Фрайбурге. Наконец, он запечатлел свой «первый свет», который был преобразован в изображение, захватывающее область поверхности Солнца размером 25 000 км x 25 000 км.
Основная цель VTF — отслеживать динамику Солнца, чтобы лучше понимать космическую погоду. Для этого он разработан для получения изображения с максимально высоким разрешением как можно быстрее, и он делает это эффективнее, чем любой другой солнечный телескоп. Изображения с VTF могут покрывать только 10 км в одном пикселе, что примерно в семь раз лучше, чем предполагаемое разрешение Шведского солнечного телескопа, следующего по близости.
Для этого VTF использует две версии специализированного оборудования — интерферометра Фабри-Перо (FPI). FPI отражают свет между двумя отражающими поверхностями и, тщательно контролируя как расстояние между поверхностями, так и угол, под которым свет падает на первую поверхность, разделяют свет на несколько параллельных лучей, которые либо интерферируют, либо усиливают друг друга. Они обладают очень высоким пространственным разрешением и могут изолировать определенные длины волн вплоть до пикометра, что позволяет им улавливать световую информацию о явлениях в этих конкретных длинах волн.
Они также очень быстры — FPI позволяют VTF захватывать изображения сотни раз в секунду, что имеет решающее значение при отслеживании быстро движущихся транзиентов на поверхности Солнца. В конечном счете, VTF использует их для создания двухмерных изображений каждой интересующей длины волны, что позволяет исследователям построить «спектральную карту» заданной области Солнца и наблюдать за развитием ее особенностей в масштабах времени от нескольких секунд до нескольких недель.
В конечном итоге, настоящее испытание VTF и IST в целом произойдет, когда инструмент завершит процесс ввода в эксплуатацию. Недавний первый световой этап и созданное им изображение являются лишь частью более масштабного проекта ввода в эксплуатацию. Он должен завершиться где-то в 2026 году. В тот момент, когда VTF полностью войдет в строй и начнет выдавать данные, ученые смогут рассказать нам подробнее, стоил ли ожидания 15-летний цикл разработки для отслеживания солнечной динамики Солнца.