Telescopio solar de nieve

Gracias a una donación de $10,000 de Helen E. Snow de Chicago ( equivalente a $358,333 en 2025 ), el telescopio celostato fue reconstruido en un cobertizo de madera permanente ubicado en el lado norte del observatorio. Fue inaugurado el 3 de octubre de 1903 y recibió el nombre de Telescopio Horizontal Snow en honor a su padre, George W. Snow , ^{[ 5 ] [ 8 ]} el hombre al que a veces se le atribuye la invención del marco de globo . ^{[ 9 ]} Sin embargo, el rendimiento del nuevo instrumento resultó menos que satisfactorio y, dadas las condiciones climáticas y atmosféricas de Wisconsin, no se esperaba que mejorara. ^{[ 10 ]}

En 1902, Hale fue nombrado secretario de un comité asesor de astronomía de la recién formada Institución Carnegie de Washington . Propuso al comité la construcción de un telescopio reflector con una apertura de 60 pulgadas (150 cm) , que se ubicaría en un sitio montañoso con condiciones de observación favorables cerca de la costa del Pacífico. Tras obtener cierto interés alentador, en junio de 1903 Hale viajó al Monte Wilson acompañado por E. C. Pickering y W. Hussey . Hale encontró que las condiciones de observación eran excelentes para la observación solar. Aunque la Institución Carnegie no proporcionó fondos para el observatorio, Hale logró obtener fondos de J. D. Hooker para ayudar a sufragar el costo de trasladar el telescopio fotográfico Bruce a la estación del Monte Wilson del Observatorio Yerkes. ^{[ 6 ]} 

El equipo de Hale estableció su base en el Monte Wilson el 29 de febrero de 1904. ^{[ 2 ]} Helen Snow se opuso inicialmente al traslado del Telescopio Snow al Monte Wilson, por lo que Hale llevó en su lugar un telescopio solar más pequeño que se había utilizado durante el eclipse solar de 1900. Finalmente, en abril de 1904, Snow retiró sus objeciones y permitió la reubicación del telescopio horizontal a la estación del Monte Wilson. La financiación inicial para este proyecto provino de una subvención de 10 000 dólares de la Institución Carnegie, ^{[ 1 ]} más fondos personales proporcionados por Hale. ^{[ 6 ]} El telescopio fue embalado para su transporte a mediados de 1904. ^{[ 5 ]} La financiación regular para el observatorio se obtuvo del Instituto Carnegie más adelante ese mismo año. ^{[ 6 ]}

Celostato y espejo secundario del Telescopio Snow

El largo cobertizo para el Telescopio Horizontal de Nieve

Telescopio de nieve durante el invierno

El telescopio Snow fue transportado por el estrecho sendero de montaña en partes usando un pequeño carruaje especialmente diseñado y remolcado por caballos. ^{[ 1 ]} El telescopio Snow se instaló por primera vez en enero de 1905, pero debido a la lluvia, los espejos no se montaron hasta el 15 de marzo. ^{[ 2 ]} El celostato se colocó sobre un carruaje que puede moverse de este a oeste, ^{[ 1 ]} que a su vez está montado sobre un pedestal de 24 pies (7,3 m) . ^{[ 7 ]} Hay dos espejos cóncavos con un diámetro de 24 pulgadas (61 cm) . El primer espejo tenía una distancia focal de 60 pies (18 m) , que producía una imagen del Sol con un diámetro de aproximadamente 6,7 pulgadas (17,0 cm) . El segundo tenía una distancia focal mayor de 143 pies (44 m) , produciendo una imagen de 16 pulgadas (40,6 cm) de ancho. Se utiliza una carcasa con ruedas para proteger los espejos cuando no están en uso. ^{[ 1 ] [ 11 ]}           

El cobertizo especial para el telescopio se completó durante el verano. Consistía en una estructura de acero con una cubierta interior de lona recubierta con pintura ignífuga. ^{[ 2 ]} El lado de la lona opuesto al Sol está rebajado para mejorar la circulación a través de las rejillas de ventilación. ^{[ 12 ]} La estructura se construyó en el punto más alto del sitio, montada lo más alto posible sobre el suelo caliente, dentro de las limitaciones del presupuesto. Unas celosías en forma de falda rodeaban la estructura, protegiendo el interior de la luz solar pero permitiendo la circulación del aire. ^{[ 13 ]} Se utiliza ventilación en el techo para una mayor circulación del aire. ^{[ 2 ]} Debido a la pendiente del terreno, el cobertizo tiene una pendiente descendente de 5° de adelante hacia atrás. Está orientado 15° al este del norte. Se dispone de dos espectrohelioscopios y tres espectrogramas para el estudio de la imagen. ^{[ 1 ]}

Durante las pruebas se descubrió que el calor del Sol provocaba un cambio en la distancia focal de los espejos. Se determinó que la observación del Sol era más óptima aproximadamente una hora después del amanecer. Este tiempo también resultó útil para minimizar el cambio de forma. Debido a la mayor absorción de la atmósfera cuando el Sol está bajo, esto requirió una exposición más prolongada con el espectroheliógrafo. Para minimizar los problemas de calor, se utilizó una pantalla de lona ajustable para proteger los espejos entre exposiciones. También se utilizan ventiladores eléctricos con éxito para enfriar los espejos mientras están expuestos a la luz solar. Diariamente se toman fotografías de la imagen solar de 17 cm (6,7 pulgadas) de diámetro. También se está probando su uso para obtener espectros de estrellas brillantes, como Antares . ^{[ 2 ]}  

Un objetivo original del telescopio era realizar mediciones de la constante solar durante un ciclo solar completo . ^{[ 1 ]} Se tomaron fotografías diarias del Sol, junto con características específicas de las manchas solares y los flóculos . La rotación del Sol se investigó con un espectroscopio, junto con la investigación bolográfica de la absorción solar . ^{[ 14 ]} Un hallazgo notable de las observaciones del telescopio fue que las manchas solares parecían más frías que el resto de la superficie del Sol. ^{[ 5 ] [ 15 ]} La introducción de un filtro de hidrógeno alfa en marzo de 1908 condujo al descubrimiento de vórtices en la atmósfera del Sol. ^{[ 16 ]} Los astrónomos también encontraron evidencia de un campo magnético asociado con las manchas solares. ^{[ 3 ]}

Hasta 1908, el telescopio Snow fue el único telescopio de investigación significativo disponible para los observadores del Monte Wilson. Sin embargo, se descubrió que la calidad de la imagen se veía afectada por las corrientes de aire ascendentes provenientes del suelo iluminado por el sol, problema para el cual un telescopio de torre vertical resultó ser un diseño más adecuado. ^{[ 7 ]} Con la finalización de los telescopios de torre de 60 y 150 pies en el Monte Wilson, el telescopio Snow se empleó solo de forma intermitente. ^{[ 5 ]} Aun así, se siguieron tomando fotografías diarias del Sol durante un período de más de 12 años, y posteriormente el telescopio Snow se siguió utilizando cuando las observaciones requerían un espejo en lugar de una lente. ^{[ 17 ]}

En 1911, el telescopio fue sometido a una importante renovación con el objetivo de hacerlo ignífugo. Las persianas de lona del exterior fueron reemplazadas por láminas de acero pintadas, y el techo de madera se convirtió en acero. Se colocó un piso de concreto y se renovaron el cableado eléctrico y los controles. ^{[ 18 ]} Para 1927, se había excavado un pozo para espectrógrafo de 9,1 m (30 pies) . ^{[ 17 ]} Durante las décadas de 1950 y 1960, la Universidad de Michigan acopló un espectrómetro infrarrojo al telescopio y lo utilizó para estudiar el espectro infrarrojo del Sol. ^{[ 19 ] [ 5 ]} A partir de 1990, se dedicó al uso de estudiantes y astrónomos aficionados. ^{[ 5 ]}