太陽望遠鏡

太陽望遠鏡または太陽観測装置は、太陽を観測するために使用される特殊な目的の望遠鏡です。太陽望遠鏡は通常、可視スペクトル内またはそれより少し外側の波長の光を検出します。太陽望遠鏡の古い名前には、ヘリオグラフやフォトヘリオグラフがあります。

太陽望遠鏡は、可能な限り最高の回折限界を達成するために十分な大きさの光学系を必要としますが、他の天体望遠鏡の関連する集光力にはそれほど必要ではありません。しかし、最近では、より狭いフィルターとより高いフレームレートにより、太陽望遠鏡は光子不足の運用へと向かっています。^[1]ダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡と提案されているヨーロッパ太陽望遠鏡（EST）はどちらも、解像度を高めるだけでなく集光力を高めるために、より大きな口径を持っています。

太陽望遠鏡は日中に作動するため、望遠鏡の周囲の地面が熱せられて乱気流が発生し、解像度が低下するため、視界は夜間の望遠鏡よりも悪くなります。これを緩和するために、太陽望遠鏡は通常、塔の上に建てられ、その構造物は白く塗装されています。ダッチ オープン テレスコープは、風が構造物全体を通過できるように、また望遠鏡の主鏡の周囲を冷却できるように、オープン フレームワーク上に構築されています。

太陽望遠鏡特有のもうひとつの問題は、集中した太陽光によって発生する熱です。このため、熱ストップは太陽望遠鏡の設計に不可欠な要素です。ダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡の場合、熱負荷は 2.5 MW/m ²で、ピーク電力は 11.4 kW です。^[2]このような熱ストップの目的は、この熱負荷に耐えるだけでなく、望遠鏡のドーム内にさらなる乱流を引き起こさない程度に冷却を維持することです。

プロの太陽観測所では、主な光学素子の焦点距離が非常に長く（常にではないが、Dutch Open Telescope ）、望遠鏡内部の対流による空気の動きを排除するために光路が真空またはヘリウム内で動作する。しかし、これは口径が 1 メートルを超えると不可能で、真空管の入口窓での圧力差が大きくなりすぎる。そのため、ダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡とESTでは、望遠鏡の内外の空気の温度差を最小限に抑えるためにドームの能動冷却を行っている。

太陽が空を横切る道筋が狭いため、一部の太陽望遠鏡は固定されており（場合によっては地中に埋められています）、可動部分は太陽を追跡するヘリオスタットのみです。その一例がマクマス・ピアース太陽望遠鏡です。

太陽は地球に最も近い恒星であり、高解像度で恒星物理学を研究するユニークな機会を与えてくれます。1990年代まで^[3] 、表面が解像された唯一の恒星でした。太陽天文学者の関心のある一般的なトピックは、11年周期（つまり太陽活動周期）、太陽黒点、磁場活動（太陽ダイナモを参照）、太陽フレア、コロナ質量放出、差動回転、プラズマ物理学です。

ほとんどの太陽観測所は可視光線、紫外線、近赤外線の波長で光学的に観測しますが、大気の 吸収のため地球表面からは観測できませんが、その他の太陽現象も観測できます。

• 太陽X線天文学、X線による太陽の観測
• マルチスペクトル太陽望遠鏡アレイ（MSSTA）、1990年代にロケットで打ち上げられた紫外線望遠鏡のペイロード
• レオンシト天文複合施設は、サブミリ波の波長の太陽望遠鏡を運用していました。
• 電波太陽望遠鏡ネットワーク(RSTN) は、米国空軍気象局によって維持・運営されている太陽観測所のネットワークです。
• CERN アクシオン太陽望遠鏡(CAST) は、 2000 年代初頭に太陽アクシオンを探しました。

アマチュア天文学の分野では、太陽を観測するために多くの方法が用いられている。アマチュアは、太陽を白い紙に投影する単純なシステムから、遮光フィルター、接眼レンズからの光と熱の95%を逸らすハーシェルウェッジ^{[4] 、}水素アルファフィルターシステム、さらには自家製の分光太陽望遠鏡まで、あらゆるものを使用している。プロの望遠鏡とは対照的に、アマチュアの太陽望遠鏡は通常、はるかに小さい。^[要出典]

従来の望遠鏡では、主鏡筒の開口部に非常に暗いフィルターを使用して、太陽の光を許容できるレベルまで減らします。利用可能なスペクトル全体が観察されるため、これは「白色光」観察と呼ばれ、開口部フィルターは「白色光フィルター」と呼ばれます。問題は、白色光のスペクトル全体が減光されても、プロミネンスや彩層の詳細など、太陽活動に関連する多くの特定の特徴が不明瞭になる傾向があることです。特殊な太陽望遠鏡は、ファブリペローエタロンで実装された帯域幅フィルターを使用して、このようなHアルファ放射を明瞭に観察できるようにします。^[5]

太陽塔は、太陽を研究するための装置を支えるために使用される構造物であり、通常は太陽望遠鏡の設計の一部です。太陽塔観測所は、真空塔望遠鏡とも呼ばれます。太陽塔は、地面の太陽熱と大気への熱放射によって引き起こされる大気の乱れよりも高い位置に観測装置を上げるために使用されます。従来の観測所は、地上放射が最小となる夜間にほとんどの観測を行うため、地上から高い位置に設置する必要はありません。

水平スノー太陽観測所は1904 年にウィルソン山に建設されました。すぐに熱放射が観測を妨害していることが判明しました。スノー観測所がオープンするとすぐに、高さ 60 フィート (18 m) の塔の計画が開始され、1908 年にオープンし、続いて 1912 年に 150 フィート (46 m) の塔がオープンしました。現在、60 フィートの塔は太陽震学の研究に使用されており、150 フィートの塔はUCLAの太陽周期プログラムで使用されています。

この用語は、チェレンコフ放射の研究に使用されているソーラータワー大気チェレンコフ効果実験（STACEE ）やワイツマン研究所の太陽光発電タワーなど、実験目的で使用される他の構造物を指すためにも使用されています。

太陽塔を備えた他の太陽望遠鏡としては、リチャード・B・ダン太陽望遠鏡、ミュードン太陽観測塔などがあります。

• 太陽地球関係観測衛星（STEREO）ミッションは2006年10月に開始されました。2機の同一の宇宙船が、それぞれ地球から遠ざかる軌道と地球から遠ざかる軌道に打ち上げられました。これにより、太陽やコロナ質量放出などの太陽現象の立体画像化が可能になります。 ^{[6] [7]}
• 太陽観測衛星は2010年に打ち上げられ、地球を周回する静止軌道から太陽を監視している。^[8]
• パーカー太陽探査機は2018年にデルタIVヘビーロケットで打ち上げられ、2025年には太陽から0.046AUに到達し、太陽コロナの低高度を飛行する最初の宇宙船として、最も近い軌道を周回する人工衛星となる。^[9]
• ソーラーオービターミッション（SolO）は2020年に打ち上げられ、0.28 AUであり、太陽に面したカメラを備えた最も近い衛星となる。^[10]
• 太陽粒子観測用キューブサット（CuSP）は、粒子と磁場を研究するために、2022年11月16日にアルテミス1号に同乗して打ち上げられました。 ^{[11] [12]}
• インド宇宙研究機関は、2023年9月2日にアディティアL1と名付けられた100kgの衛星を打ち上げる予定である^。[13]その主な機器は太陽コロナのダイナミクスを研究するためのコロナグラフとなる予定である。 ^[14]

• アインシュタイン塔（アインシュタインタワー）は1924年に運用を開始した。
• マクマス・ピアース太陽望遠鏡（直径1.6メートル、1961年～）
• マクマス・ハルバート天文台（直径24インチ/61 cm、1941年～1979年）
• スウェーデン真空太陽望遠鏡（直径47.5 cm、1985年～2000年）
• スウェーデン 1 メートル太陽望遠鏡(直径 1 メートル、2002 年～)
• リチャード・B・ダン太陽望遠鏡（直径0.76メートル、1969年～）
• ウィルソン山天文台
• ダッチオープン望遠鏡（直径45cm、1997年～）
• テイデ天文台には、以下の太陽望遠鏡が設置されています。
  • 70cm真空塔望遠鏡（1989年～）と
  • 1.5mグレゴール太陽望遠鏡（2012年～）
• グッド太陽望遠鏡（1.6 m、2009年～）
• 道成太陽電波望遠鏡、313 個のパラボラアンテナを備えた中国の電波望遠鏡
• ダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡(DKIST)、口径 4 m の望遠鏡。
• 提案されている口径4メートル級の望遠鏡、ヨーロッパ太陽望遠鏡（EST）。
• 中国巨大太陽望遠鏡(CGST)、提案されている口径 5 ～ 8 メートルの望遠鏡。
• 国立大型太陽望遠鏡(NLST) は、インドに建設・設置が提案されているグレゴリオ式の多目的開放型望遠鏡であり、太陽の微細構造を研究することを目的としています。

• 太陽望遠鏡のリスト（地上設置型）
• 太陽物理学ミッションのリスト– 太陽を観測するために使用される宇宙望遠鏡
• 望遠鏡の種類一覧
• コロナグラフ
• ヘリオスタット
• ヘリオメーター
• ヘリオスコープ
• 分光太陽計
• 分光太陽望遠鏡
• 太陽天文学

ウィキメディア・コモンズには、太陽観測所に関連するメディアがあります。

• 地上太陽観測所と中性子モニターの地図
• シュミット、ヴォルフガング (2008)。「太陽望遠鏡」。Scholarpedia。3 (4): 4333。Bibcode : 2008SchpJ ...3.4333S。doi : 10.4249 /scholarpedia.4333。
• CSIRO ソーラーヘリオグラフ パート 2
• 香港天文学会太陽ギャラリー
• ローレンス、ピート。「太陽観測（パート I）」。ディープ スカイ ビデオ。ブレイディ ハラン。
• 150フィートのソーラータワー
• 60フィートのソーラータワー