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Articulo de referencia

Richard B. Dunn Solar Telescope

Coordinates : 32°47′14″N 105°49′14″W / 32.78728°N 105.8205°W / 32.78728; -105.8205 The Dunn Solar Telescope , also known as the Richard B. Dunn Solar Telescope , [ 1 ] was a uni...

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Coordinates: 32°47′14″N105°49′14″W / 32.78728°N 105.8205°W / 32.78728; -105.8205

The Dunn Solar Telescope, also known as the Richard B. Dunn Solar Telescope,[1] was a unique vertical-axis solar telescope that specializes in high-resolution imaging and spectroscopy. It is located at Sacramento Peak in Sunspot, New Mexico. It was the main telescope at the Sunspot Solar Observatory, operated by New Mexico State University in partnership with the National Solar Observatory through funding from the National Science Foundation,[2] the state of New Mexico, and private funds from other partners. The Dunn Solar Telescope helps astrophysicists worldwide better understand the Sun and how it affects Earth. In February 2026, the U.S. National Science Foundation announced that the telescope would be dismantled and the Sacramento Peak site restored following the discovery of liquid mercury in the facility and subsequent safety and environmental concerns.[3]

Completed in 1969, the telescope was upgraded with high-order adaptive optics in 2004 and was a highly versatile astrophysical observatory that served as an important test platform for developing new instrumentation and technologies.

Telescope

Schematic cross section of the telescope
Computers are mounted below the main observation room.
View from far above the observation room

The Dunn Solar Telescope specializes in solar high-resolution imaging and spectroscopy. These observations allow solar astronomers worldwide to obtain a better understanding of the Sun. Scientists and engineers use the telescope to investigate a range of solar activities, often in concert with satellites or rocket launches, and to develop new technologies for the 4-meter Daniel K. Inouye Solar Telescope.

The telescope was inaugurated as the world's premier high spatial resolution optical solar telescope in 1969. With a horizontal rotating 40-foot-diameter (12 m) observing platform, such that instruments do not have to be mounted on the telescope itself, the Dunn Solar Telescope continues to offer a versatile, user-friendly setup. It has two high-order adaptive optics benches to compensate for blurring by Earth's atmosphere.

Todo el edificio, de arriba abajo, es un único instrumento. Más de la mitad se encuentra bajo tierra: la torre se eleva 41 metros (136 pies) sobre el nivel del suelo, mientras que el punto más bajo excavado (el fondo del pozo) está a 69 metros (228 pies ) de profundidad. Dentro de la torre de hormigón se encuentra un tubo de vacío vertical con paredes de 90 centímetros (3 pies) de espesor.  

El recorrido óptico comienza en un helióstato en la parte superior de la torre. Una ventana de entrada en la parte superior de la torre y dos espejos reflejan la luz solar a través del tubo de vacío hasta el espejo primario de 64 pulgadas , ubicado a 59 metros (193 pies) bajo tierra. [ 4 ] El espejo primario enfoca la luz y la refleja hacia arriba, donde sale del tubo de vacío a través de seis ventanas ópticas de cuarzo en el piso de un laboratorio óptico a nivel del suelo. 

Todo el sistema óptico del telescopio —desde la parte superior de la torre hasta la base de su sección subterránea, incluyendo el suelo de la sala de observación de 12 metros de diámetro— está contenido dentro del tubo de vacío. La óptica está al vacío para eliminar la distorsión causada por la convección en el telescopio, que de otro modo se produciría debido al intenso calor generado al enfocar la luz solar. 

El tubo de vacío interior, que pesa más de 250 toneladas, está suspendido de la parte superior de la torre mediante un cojinete de flotador de mercurio que contiene 10 toneladas de mercurio. Este cojinete permite la rotación de todo el tubo de vacío, compensando la rotación aparente de la imagen a medida que el Sol asciende en el cielo. El cojinete, a su vez, está sujeto a tres pernos, cada uno de tan solo 76 milímetros (3 pulgadas) de diámetro. A pesar de su tamaño y peso, gran parte del telescopio puede controlarse y supervisarse desde una única sala de control, situada a un lado de la mesa de observación principal. 

Instrumentos

Instrumentos del Telescopio Solar Dunn
Luz que llega a los instrumentos del Telescopio Solar Dunn.

El Telescopio Solar Dunn cuenta con una plataforma óptica giratoria que puede configurarse para diversas observaciones, según las necesidades del estudio científico. Los cuatro instrumentos más utilizados, que a menudo se emplean conjuntamente en una configuración de observación compleja, son:

Espectropolarímetro infrarrojo de instalaciones (FIRS)

The Facility Infrared Spectropolarimeter is a multi-slit spectropolarimeter made specifically for the Dunn Solar Telescope to study magnetism on the solar surface. The instrument samples adjacent slices of the solar surface using four parallel slits to achieve high cadence, diffraction-limited, precision spectropolarimetry. Up to four spectral lines at visible and infrared wavelengths, covering four different heights in the solar atmosphere, can be observed simultaneously. It can be optimized to provide simultaneous spectral coverage at visible (3,500 – 10,000 Å) and infrared (9,000 – 24,000 Å) wavelengths through the use of a unique dual-armed design. It was "designed to capture the Fe I 6302 Å and Fe I 15648 Å or He I 10830 Å lines with maximum efficiency."[5]

Spectro-Polarimeter for Infrared and Optical Regions (SPINOR)

The Spectro-Polarimeter for Infrared and Optical Regions performs achromatic lens Stokes polarimetry across several visible and infrared spectral regions. Completed in 2005, it was designed to act as 'experimental oriented' instrument, built with a flexibility to allow for the combination of any many spectral lines, "limited only by practical considerations (e.g., the number of detectors available, space on the optical bench, etc.)".[6]

Interferometric Bidimensional Spectro-polarimeter (IBIS)

The Interferometric Bidimensional Spectro-polarimeter (IBIS) is a dual interferometer, imaging spectropolarimeter. It uses a series of precise piezoelectric tuning to rapidly scan selected spectral lines within the 550 and 860 nm range. This creates a time series of high-fidelity imaging, spectroscopy, and polarimetry of the Sun. It has a large circular field-of-view combined with high spectral (R ≥ 200,000), spatial ≃ 0.2″) and temporal resolution (several frames per second).[7]

Rapid Oscillations in the Solar Atmosphere (ROSA)

The Rapid Oscillations in the Solar Atmosphere (ROSA) instrument is a single-controlled system of six imaging fast-readout CCD cameras. The full chip on each camera can be read out 30 frames per second, and all the cameras are triggered from one control system. As such, it provides the ability to image multiple layers of the photosphere and chromosphere simultaneously. At its installation in 2010, it generated up to 12 TB of data per day,[8] making it one of the largest datasets in ground-based solar astronomy at the time.

Other

In addition, some older instruments are available, although these are now rarely used:

  • Universal Birefringent Filter (UBF)
  • Polarímetro Stokes avanzado (ASP)
  • Espectropolarímetro limitado por difracción (DLSP)

Descubrimientos científicos, tecnologías y científicos

  • Inferencia de las propiedades de polarización del telescopio a través de líneas espectrales sin polarización lineal. [ 9 ] Derks, A., Beck, C., Martínez Pillet, V., 2018. Astronomía y Astrofísica volumen 615, A22 (2018)
  • Adaptación del Telescopio Solar Dunn para imágenes espectroscópicas Doppler de Júpiter. [ 10 ] Underwood, TA, Voelz, D., Schmider, F.-X., Jackiewicz, J., Dejonghe, J., Bresson, Y., Hull, R., Goncalves, I., Gualme, Pa., Morand, F., Preis O., SPIE Optical Engineering 10401Y (2017)
  • Los campos magnéticos de la corona solar se derivan utilizando técnicas sismológicas aplicadas a las ondas omnipresentes de las manchas solares. [ 11 ] Jess et al., 2016. Artículo de portada de Nature Physics, Volumen 12 Número 2, febrero de 2016.
  • Óptica adaptativa multiconjugada solar en el telescopio solar Dunn. [ 12 ] Rimmele, T., Hegwer, S., Richards, K., Woeger, F., 2008, Óptica adaptativa multiconjugada.
  • Interferometría de moteado con óptica adaptativa datos solares corregidos. [ 13 ] Wöger, F., von der Lühe, O., Reardon, K., 2008, Interferometría de moteado.

Historia

El arquitecto e ingeniero Charles W. Jones comenzó a diseñar un telescopio de torre de vacío  solar en 1963. La construcción del edificio final comenzó en 1966 bajo la supervisión del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos y terminó en 1967, con un costo aproximado de 3 millones de dólares, a cargo del estudio de arquitectura Roghlin and Baran, Associates. Richard B. Dunn, a quien finalmente se dedicó el instrumento, [ 14 ] escribió un artículo en Sky & Telescope sobre la finalización del instrumento en 1969. Según se cita del artículo: «En nuestro diseño, queríamos sobre todo eliminar los problemas de visión local, que se discuten en todas las reuniones sobre instrumentación solar. Los astrónomos solares se preocupan por la turbulencia causada por la ranura en la cúpula del observatorio, el calentamiento de las superficies de la cúpula, el calentamiento del telescopio, la convección local y la turbulencia dentro del sistema óptico... En nuestro caso, se eliminó la cúpula. Colocamos una ventana en lo alto de una torre piramidal de 41 metros y luego evacuamos el aire de todo el telescopio dentro de la torre. Esto último reduce los efectos de la convección local y el vacío elimina la turbulencia interna y los problemas de visión. Además, proporciona la comodidad de una sala de observación climatizada [...]» [ 15 ]

El telescopio de torre fue inaugurado originalmente el 15 de octubre de 1969 y renombrado en 1998 [ 16 ] en honor a Richard B. Dunn . [ 17 ] Una placa en las instalaciones reza: «Nombrado en honor a uno de los constructores de instrumentos más creativos de la astronomía solar, este telescopio de torre de vacío es la obra maestra de la larga trayectoria científica de Richard B. Dunn en el Observatorio Sacramento Peak (1998). La construcción de la torre de vacío utilizada para el DST tuvo un impacto significativo en los futuros instrumentos solares: las imágenes formadas por este tipo de telescopio solar eran tan nítidas que casi todos los grandes telescopios solares construidos desde entonces se han basado en el concepto de torre de vacío».

Novedades recientes

En febrero de 2026, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF) anunció que procedería con la demolición y restauración del sitio del Observatorio Sacramento Peak en Sunspot, Nuevo México, tras el descubrimiento de mercurio líquido en el edificio del Telescopio Solar Richard B. Dunn. El observatorio y el centro de visitantes fueron cerrados por razones de seguridad y medioambientales. [ 3 ]

La NSF determinó que la extracción y eliminación segura del mercurio del telescopio dejaría las instalaciones inoperables. Tras la remediación, el telescopio será desmantelado y el sitio restaurado, con planes para desarrollar una exposición educativa que destaque el legado científico del Telescopio Solar Dunn y el Observatorio Sacramento Peak. [ 3 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Raftery, Claire (30 de abril de 2018). "Telescopio Solar Dunn" . NSO - Observatorio Solar Nacional . Consultado el 12 de septiembre de 2023 .
  2. ↑ Udall, Heinrich y Pearce anuncian una inversión de 1,2 millones de dólares para modernizar el telescopio solar Dunn en Sunspot, Nuevo México, y la transferencia de su operación al consorcio NMSU . 22 de septiembre de 2016, archivado del original el 18 de septiembre de 2018 , consultado el 2 de julio de 2018.
  3. 1 2 3 "La NSF procederá con la demolición y la restauración del sitio en Sacramento Peak" . Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Febrero de 2026. Consultado el 24 de febrero de 2026 .
  4. ↑ "Instrumentación del Telescopio Solar Dunn" . Sitio web del Telescopio Solar Richard B. Dunn . Consultado el 26 de septiembre de 2013 .
  5. ↑ Manual de usuario de FISR (PDF) , 4 de enero de 2010
  6. ↑Socas-Navarro, Hector; Elmore, David; Pietarila, Anna; Darnell, Anthony; Lites, Bruce W.; Tomczyk, Steven; Hegwer, Steven (2016-01-16), "SPINOR: Visible and Infrared Spectro-Polarimetry at the National Solar Observatory", Solar Physics, 235 (1–2): 55, arXiv:astro-ph/0508685, Bibcode:2006SoPh..235...55S, CiteSeerX 10.1.1.315.7453, doi:10.1007/s11207-006-0020-x, S2CID 509001
  7. ↑Reardon, K. P.; Cavallini, F. (2008-02-14), "Characterization of Fabry-Perot interferometers and multi-etalon transmission profiles - the IBIS instrumental profile", Astronomy and Astrophysics, 481 (3): 897–912, Bibcode:2008A&A...481..897R, doi:10.1051/0004-6361:20078473
  8. ↑ROSA: A High-cadence, Synchronized Multi-camera Solar Imaging System(PDF), 2010-01-01
  9. ↑Derks, A.; Beck, C.; Martínez Pillet, V. (2018-06-04), "Inferring telescope polarization properties through spectral lines without linear polarization", Astronomy and Astrophysics, 615: A22, arXiv:1804.01153, Bibcode:2018A&A...615A..22D, doi:10.1051/0004-6361/201731231, S2CID 54512800
  10. ↑Schmider, François-Xavier; Preis, Olivier; Morand, Frédéric; Gualme, Patrick; Gonçalves, Ivan; Hull, Robert; Bresson, Yves; Dejonghe, Julien; Jackiewicz, Jason; Voelz, David G.; Underwood, Thomas A. (2017-09-05), "Adaptation of Dunn Solar Telescope for Jovian Doppler spectro imaging", in Kim, Dae Wook; Hull, Tony B.; Hallibert, Pascal (eds.), Astronomical Optics: Design, Manufacture, and Test of Space and Ground Systems(PDF), vol. 10401, pp. 104010Y, doi:10.1117/12.2275909, ISBN 9781510612594, S2CID 125319186
  11. ↑Jess, David B.; Reznikova, Veronika E.; Ryans, Robert S. I.; Christian, Damian J.; Keys, Peter H.; Mathioudakis, Mihalis; MacKay, Duncan H.; Krishna Prasad, S.; Banerjee, Dipankar; Grant, Samuel D. T.; Yau, Sean; Diamond, Conor (2016), "Solar coronal magnetic fields derived using seismology techniques applied to omnipresent sunspot waves", Nature Physics, 12 (2): 179–185, arXiv:1605.06112, Bibcode:2016NatPh..12..179J, doi:10.1038/nphys3544, S2CID 118433180
  12. ↑Rimmele, T.; Hegwer, S.; Richards, K.; Woeger, F. (2008), "Solar Multi-Conjugate Adaptive Optics at the Dunn Solar Telescope", Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference: E18, Bibcode:2008amos.confE..18R
  13. ↑Wöger, F.; von Der Lühe, O.; Reardon, K. (2008), "Speckle interferometry with adaptive optics corrected solar data", Astronomy and Astrophysics, 488 (1): 375–381, Bibcode:2008A&A...488..375W, doi:10.1051/0004-6361:200809894
  14. ↑Richard B. Dunn (1927 - 2005)
  15. ↑Dunn, Richard B. 1969. Sacramento Peak's New Solar Telescope. Sky and Telescope. Vol. 38, No. 6.
  16. ↑World's Premier Solar Telescope Named After its Creator, Dr. Richard B. Dunn, 1998-09-21, archived from the original on 2013-09-28, retrieved 2007-05-27
  17. ↑Rutten, Robert J. (1999), "The Dutch Open Telescope: History, Status, Prospects"(PDF), in T. Rimmele; K. Balasubramiam; R. Radick (eds.), High Resolution Solar Physics: Theory, Observations, and Techniques
  • Dunn Solar Telescope website
  • Virtual tour of the DST