Информация о физических процессах на Солнце, получаемая из анализа солнечного излучения в оптическом диапазоне, является чрезвычайно ценной. Данные получаются посредством применения большого количества различных приборов. Среди них весьма существенную роль стали играть так называемые фильтровые телескопы, в которых с помощью особых управляемых узкополосных фильтров осуществляется строгая спектральная селекция без заметного нарушения пространственной структуры потока. Благодаря этому появилась новая возможность получения изображения Солнца в лучах отдельной спектральной линии и даже в излучениях, относящихся к различным частям спектральной линии.

     Фильтровой телескоп даёт изображение разнообразных солнечных объектов, невидимых в обычном телескопе. Из спектрально отличающихся изображений и их сопоставления получаются данные, отображающие пространственное количественное распределение плотности, температуры, скоростей, напряжённости магнитного поля и данные, характеризующие физическое состояние различных солнечных образований. Фильтровой телескоп с помощью кинотелевизионной регистрации позволяет наблюдать быстро развивающиеся процессы в динамике. Он является в настоящее время одним из основных приборов, используемых для комплексного исследования и прогнозирования солнечной активности в интересах космонавтики, радиосвязи, метеорологии, гелиобиологии и т.д. Отсюда понятно большое внимание, уделяемое узкополосным фильтрам, которые применяются или могли бы иметь применение в сочетании с телескопами, коронографами и другими инструментами.

     Дальнейшее совершенствование характеристик фильтров, таких, как сужение полосы пропускания, повышение контраста, увеличение углового поля зрения и диапазона сканирования по спектру, вызвано необходимостью углубления знаний об излучаемых объектах. Наибольшее применение находят и будут находить ИПФ, обеспечивающие высокий контраст изображения при относительно большом поле. Для решения современных задач гелиофизики требуются ИПФ с очень узкой полосой пропускания (0,01 нм и менее), ИПФ – универсальные, дающие возможность быстро перейти на заданную длину волны в широкой области спектра, и с узкой полосой пропускания, спектрально перестраиваемой в небольших пределах, Такие фильтры дают возможность исследовать морфологию солнечной атмосферы на различных высотах, получать карты скоростей и магнитных полей. Для наблюдения верхней атмосферы и короны сверхузкополосные ИПФ не требуются. Хромосферные наблюдения, например, обеспечиваются ИПФ с шириной полосы 0,05 и 0,025 нм.

     Создание систем автоматизации научного эксперимента в астрофизике позволяет существенно повысить эффективность использования инструмента и наблюдательного времени, расширить функциональные возможности аппаратуры, сократить затраты и время на получение окончательных результатов. Все ИПФ, которыми оснащены обсерватории мира, находятся в повседневной работе. С их помощью разрешаются фундаментальные проблемы гелиофизики и ведутся непрерывные наблюдения в системе службы Солнца. Таким образом, несомненно, что необходимы фильтры как с экстремальными характеристиками для решения специальных задач, так и простые ИПФ для повседневных наблюдений: www.solarstation.ru

Хромосферный телескоп “Opton”

Снимок в линии водорода на Горно-астрономической станции и построение синоптической карты.

Телескоп- рефрактор системы Кудэ фирмы “Opton”, фокусное расстояние 2.25 м, с интерференционно-поляризационным фильтром “Halle”, для линии Н-альфа (6563A), с полосой пропускания 0.25A. Назначение: наблюдения солнечной хромосферы в линии водорода, возможны одновременные работы со вторым фильтром (в линии ионизированного кальция, используется верхний фокус) и съёмка фотосферы, а также  ночные наблюдения больших площадей неба - камера Шмидта. Непрерывная служба ведётся с конца 70-х годов прошлого века. Результаты наблюдений используются для построения синоптических карт раздела полярности крупномасштабного магнитного поля и, в связи с этим, анализом и прогнозированием солнечной активности и процессов в межпланетном пространстве (солнечно-земные связи).

ИПФ для наблюдения хромосферы Солнца

     Изучение хромосферы даёт ценную информацию для понимания процессов солнечной активности и строения атмосферы Солнца. Изучение солнечной активности осуществляется через накопление как можно более полного однородного материала наблюдений о всех изменениях, которые происходят в атмосфере Солнца. Вспышки – одно из наиболее сильных явлений солнечной активности. Энергия, выделяющаяся при вспышке, достигнув Земли, вызывает геомагнитные возмущения, изменения электронной плотности в ионосфере, влияющие на радиосвязь, полярные сияния и т.д. Они могут причинить вред космонавтам, находящимся в длительном полёте. Для изучения состояния солнечной активности и её прогнозирования на обсерваториях ведутся постоянные наблюдения, создана специальная Служба Солнца. Для получения наиболее полной информации наблюдения в ряде случаев ведутся одновременно в микроволновом диапазоне, х-лучах и с помощью ИПФ в излучениях Н-альфа водорода (656,3 нм) и ионизированного кальция Кса II (393,3 нм).

     Отечественный прибор ИПФ-6 предназначен для целей Службы Солнца: IPF_dlya_issledovaniya_Solncca.pdf

ИПФ для наблюдения короны Солнца

     Корону (очень разреженную атмосферу Солнца) можно наблюдать во всех областях спектра электромагнитного излучения – от рентгеновской до радиоволновой. Однако, многочисленные методы наблюдения короны в большинстве случаев очень сложны, а их результаты трудно интерпретировать. Принимать излучение короны в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах можно толко за пределами земной атмосферы. В радиодиапазоне можно вести систематические наблюдения, но аппаратура, регистрирующая радиоизлучение, обладает малой разрешающей способностью. В видимой области спектра имеется целый ряд корональных линий, из которых наиболее интерены зелёная линия 530,3 нм, очень сильная в эпоху максимума солнечной активности и в активных областях, и красная линия 637,4 нм, наиболее сильная в период минимума активности и в спокойных областях. Спектральные наблюдения в зелёной линии входят в систему службы Солнца.

     Особый интерес представляет изготовление ИПФ для инфракрасных коронарных линий 1074,7 и 1079,8 нм. Эти линии соответствуют слоям одного уровня и одинаковой температуры. В настоящее время спектральные наблюдения в ИК линиях ведутся разными наблюдателями в разное время, т.е. по существу наблюдаются разные объекты. Этим объясняется ниличие противоречивых мнений об интенсивности и других характеристик указанных линий, а, следовательно, и различных моделей физики короны. Одновременные наблюдения в излучениях 1074,7 и 1079,8 нм с двумя ИПФ на одном коронографе может оказать существенную помощь в решении проблемы. Представляется желательной разработка специального ИК коронографа, в котором не осуществлялось бы разделение пучка, так как при этом будут значительные потери света, а конструктивно была бы предусмотрена возможность одновременного наблюдения короны с двумя фильтрами.

     Разработка принципиальных схем ИПФ, предназначенных для наблюдения короны Солнца, имеет свои особенности, обусловленные тем, что корона является очень слабым источником света. Ранее указывалось, что общее количество света, проходящего через ИПФ, определяется его световым диаметром, количеством используемых поляризаторов и допустимым наклоном лучей. Таким образом, при разработке достаточно прозрачных корональных ИПФ имеются две возможности. Первая – создание оптической схемы с меньшим количеством ступеней, вторая – использование широкоугольных ступеней. Первая возможность была осуществлена при изготовлении отечественного ИПФ (ИТ – 108), предназначенного для наблюдения короны Солнца в излучении 530,28 нм, обладающего полосой пропускания шириной 0,08 нм.