Kegiatan Matahari, yang dikenal sebagai "cuaca ruang angkasa", mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap Bumi dan planet-planet lain dari Sistem Suria. Letusan berkala, juga dikenal sebagai suar suria, melepaskan sejumlah besar radiasi elektromagnetik, yang dapat mengganggu segala-galanya dari satelit dan perjalanan udara ke grid elektrik. Atas sebab ini, ahli astrofizik berusaha untuk melihat Matahari dengan lebih baik sehingga mereka dapat meramalkan corak cuaca.
Ini adalah tujuan di sebalik Teleskop Solar Daniel K. Inouye (DKIST) 4-meter (13 kaki) NSF - sebelumnya dikenali sebagai Teleskop Solar Teknologi Lanjutan - yang terletak di Balai Cerap Haleakala di pulau Maui, Hawaii. Baru-baru ini, kemudahan ini mengeluarkan gambar pertama permukaan Matahari, yang memperlihatkan tahap perincian yang belum pernah terjadi sebelumnya dan menawarkan pratonton mengenai apa yang akan didedahkan oleh teleskop ini pada tahun-tahun mendatang.
Gambar-gambar ini memberikan pandangan dekat dari permukaan Matahari yang menunjukkan plasma bergolak yang disusun dalam pola struktur seperti sel. Sel-sel ini adalah petunjuk gerakan ganas yang mengangkut plasma suria panas dari bahagian dalam Matahari ke permukaan. Proses ini, yang dikenali sebagai perolakan, melihat plasma cerah ini naik ke permukaan dalam sel, di mana ia kemudian menyejuk dan tenggelam di bawah permukaan di lorong gelap.
Dengan memperoleh gambar-gambar Matahari yang tepat dan jelas seperti ini, para astronom berharap dapat meningkatkan pemahaman mereka mengenai proses ini sehingga mereka dapat meramalkan perubahan mendadak dalam cuaca ruang angkasa. Seperti yang dijelaskan oleh Perancis Córdova, pengarah NSF:
“Sejak NSF mulai mengerjakan teleskop darat ini, kami telah menantikan gambar pertama. Kita sekarang boleh berkongsi gambar dan video ini, yang paling terperinci dari sinar matahari kita hingga kini. Teleskop Suria Inouye NSF dapat memetakan medan magnet di korona matahari, di mana letusan matahari berlaku yang dapat mempengaruhi kehidupan di Bumi. Teleskop ini akan meningkatkan pemahaman kita tentang apa yang mendorong cuaca ruang angkasa dan akhirnya membantu peramal meramalkan ribut matahari dengan lebih baik. "
Secara sederhana, Matahari adalah bintang urutan utama jenis-G (kerdil kuning) yang telah wujud selama kira-kira 4.6 bilion tahun. Ini menjadikannya sekitar separuh dari kitaran hidupnya, yang akan berlangsung selama sekitar 5 bilion tahun lagi. Proses peleburan nuklear mandiri yang memberi tenaga kepada Matahari (dan menyediakan semua cahaya, haba, dan tenaga kita) menghabiskan sekitar 5 juta tan bahan bakar hidrogen setiap saat.
Semua tenaga yang dihasilkan oleh proses ini memancarkan ke ruang angkasa ke semua arah dan sampai ke pinggir Sistem Suria. Sejak tahun 1950-an, para saintis telah memahami bahawa Bumi berada di atmosfera Matahari dan bahawa perubahan cuaca mempunyai kesan yang mendalam terhadap Bumi. Walaupun sekarang, beberapa dekad kemudian, terdapat banyak mengenai proses terpenting Matahari yang masih belum diketahui.
Matt Mountain adalah presiden Persatuan Universiti untuk Penyelidikan Astronomi, yang menguruskan Teleskop Suria Inouye. Semasa dia menjelaskan tujuan astronomi solar:
"Di Bumi, kita dapat meramalkan jika hujan akan turun dengan banyak di mana sahaja di dunia dengan tepat, dan cuaca luar angkasa belum ada. Ramalan kami ketinggalan dari cuaca darat pada 50 tahun, jika tidak lebih. Apa yang kita perlukan adalah memahami fisika yang mendasari cuaca angkasa lepas, dan ini bermula di bawah sinar matahari, itulah yang akan dipelajari oleh Teleskop Suria Inouye dalam beberapa dekad yang akan datang. "
Ahli astronomi telah menentukan bahawa pergerakan plasma Matahari berkaitan dengan ribut matahari kerana cara ia menyebabkan garis medan magnet Matahari menjadi berpusing dan kusut. Mengukur dan mencirikan medan magnet Matahari sangat penting untuk menentukan punca aktiviti solar yang berpotensi berbahaya - sesuatu yang Teleskop Suria Inouye memenuhi syarat unik.
Menurut Thomas Rimmele, pengarah Teleskop Suria Inouye, semuanya datang ke medan magnet Matahari. "Untuk mengungkap misteri terbesar matahari, kita harus tidak hanya dapat melihat struktur kecil ini dengan jelas dari jarak 93 juta batu tetapi dengan tepat mengukur kekuatan dan arah medan magnet mereka di dekat permukaan dan mengesan medan ketika ia meluas ke jutaan -degor corona, suasana luar matahari. "
Salah satu faedah terbesar dari pemahaman yang lebih baik mengenai dinamika solar adalah keupayaan untuk meramalkan kejadian cuaca besar. Pada masa ini, pemerintah dan agensi ruang angkasa dapat menjangkakan kejadian sekitar 48 minit lebih awal dari waktu ke waktu. Tetapi berkat kajian yang dilakukan oleh Teleskop Suria Inouye dan pemerhati solar yang lain, para astronom mengharapkan untuk mendapatkannya hingga 48 jam.
Ini akan memberi kita lebih banyak masa untuk memastikan bahawa acara-acara ini tidak melumpuhkan grid kuasa, infrastruktur kritikal, satelit, dan stesen angkasa. Secara semula jadi, perniagaan memantau Matahari bukanlah tugas yang mudah dan dilengkapi dengan bahayanya. Atas sebab ini, Teleskop Suria Inouye memanfaatkan banyak perkembangan terkini dari segi pembinaan, kejuruteraan, dan astronomi.
Ini termasuk cermin 4 m (13 kaki) (yang terbesar dari teleskop solar), optik adaptif untuk mengimbangi distorsi yang disebabkan oleh atmosfer Bumi, dan keadaan tontonan yang murni di puncak puncak Haleakala lebih dari 3000 m (10,000 kaki). Teleskop ini juga bergantung pada beberapa perlindungan untuk memastikan ia tidak menjadi terlalu panas daripada memfokuskan 13 kilowatt tenaga suria dari Matahari.
Ini dilakukan melalui torus logam berteknologi tinggi dan berpendingin cair ("panas-berhenti") yang menjauhkan sebahagian besar cahaya matahari dari cermin utama dan plat pendingin yang menutupi kubah dan menjaga suhu stabil di sekitar teleskop. Bahagian dalam balai cerap juga tetap sejuk menggunakan 11.25 km (7 mi) paip penyejuk, yang sebahagiannya disejukkan oleh ais yang terkumpul pada waktu malam, dan penutup dalaman yang memberikan peredaran udara dan tempat teduh.
"Dengan bukaan teleskop suria terbesar, reka bentuknya yang unik, dan alat canggih, Teleskop Suria Inouye - untuk pertama kalinya - akan dapat melakukan pengukuran matahari yang paling mencabar," kata Rimmele . "Setelah lebih dari 20 tahun bekerja oleh pasukan besar yang ditujukan untuk merancang dan membina sebuah balai cerap penyelidikan solar utama, kami hampir sampai ke garisan penamat. Saya sangat teruja untuk berada di tempat untuk melihat bintik matahari pertama dari kitaran suria yang baru sekarang dengan teleskop yang luar biasa ini. "
David Boboltz, pengarah program di Bahagian Sains Astronomi NSF, juga bertanggungjawab untuk mengawasi pembinaan dan operasi kemudahan tersebut. Seperti yang ditunjukkannya, gambar-gambar ini hanyalah puncak gunung es untuk Teleskop Suria Inouye:
"Selama enam bulan ke depan, pasukan saintis, jurutera dan juruteknik teleskop Inouye akan terus menguji dan menugaskan teleskop untuk membuatnya siap digunakan oleh komuniti saintifik solar antarabangsa. Teleskop Suria Inouye akan mengumpulkan lebih banyak maklumat mengenai matahari kita selama 5 tahun pertama seumur hidupnya daripada semua data solar yang dikumpulkan sejak Galileo pertama kali menunjuk teleskop pada matahari pada tahun 1612. "
Teleskop Suria Inouye adalah bagian dari trio instrumen yang siap untuk merevolusikan astronomi solar pada tahun-tahun mendatang. Ia disertai oleh Parker Solar Probe NASA (yang kini mengorbit Matahari) dan ESA / NASA Solar Orbiter (yang akan segera dilancarkan). Seperti yang diringkaskan oleh Valentin Pillet (pengarah National Solar Observatory NSF), ini adalah masa yang menarik untuk menjadi ahli fizik solar:
"Teleskop Suria Inouye akan memberikan penginderaan jauh dari lapisan luar matahari dan proses magnet yang terjadi di dalamnya. Proses-proses ini merebak ke sistem suria di mana misi Parker Solar Probe dan Solar Orbiter akan mengukur akibatnya. Secara keseluruhan, mereka merupakan usaha utusan multi-utusan untuk memahami bagaimana bintang dan planet mereka terhubung secara magnetis. "
