Важливі новини щодня — додайте «Експерт» в улюблені джерела Google
Найбільший у світі сонячний телескоп щодня стикається з парадоксальною проблемою: він збирає величезну кількість світла, але змушений боротися з теплом, яке це світло створює. Для захисту унікального приладу на Гаваях розробили складну систему охолодження.
Телескоп імені Іноуе розташований на острові Мауї на висоті близько 3 тисяч метрів. Його головне дзеркало має діаметр понад 4 метри, що дозволяє отримувати детальні зображення Сонця, але водночас створює величезне теплове навантаження.
Коли дзеркало фокусує сонячне світло, у промені концентрується приблизно 12 кіловат енергії. Цього вистачило б, щоб приготувати пакет попкорну приблизно за 20 секунд.
Для телескопа така кількість тепла є серйозною проблемою. Оптичні елементи мають працювати близько до кімнатної температури, адже перегрів створює турбулентність повітря і погіршує якість зображення.
Щоб цього уникнути, по всій будівлі проклали понад 11 кілометрів труб із охолоджувальною рідиною. Спеціальний склад Dynalene підтримують при 13 різних температурах залежно від того, яку частину конструкції потрібно охолодити.
Окрему систему має купол телескопа. У його верхній частині встановили величезні вентилятори діаметром 6,5 метра. Вони виводять гаряче повітря назовні, а спеціальні заслінки пропускають усередину прохолодні повітряні потоки.
Найважливіший елемент захисту розташований у місці, де сонячне світло стає найпотужнішим. Перед другим дзеркалом встановили тепловідвід — металевий диск із рідинним охолодженням.
Він пропускає лише вузький пучок потрібного світла, а решту енергії поглинає та відводить. Завдяки цьому система прибирає понад 95% сонячного тепла ще до того, як воно потрапляє всередину телескопа.
Виходить незвичайна ситуація: телескоп створили, щоб збирати більше сонячного світла, ніж будь-який інший подібний прилад, але більшу частину цього світла йому доводиться відкидати.
Якщо система охолодження тепловідводу виходить із ладу, спрацьовує аварійний захист. Заслінка перекриває сонячний промінь, додатковий механізм захищає головне дзеркало, а купол закривається.
Телескоп уже допомагає вченим робити відкриття. У статті, опублікованій 5 серпня в журналі Nature, Національна сонячна обсерваторія повідомила про першу фотографію вихрових структур на краях магнітних утворень Сонця.
Йдеться про нестійкість Кельвіна–Гельмгольца — гідродинамічний ефект, який може пояснювати частину процесів нагрівання сонячної корони до температур, значно вищих за температуру поверхні світила.
