Megaprosjekter
DKIST-observatoriets mest kraftfulle solkamera er nå live
Utforske Solen med nærbilde‑astronomi
Astronomi er en vitenskap som ofte fokuserer på svært fjerne og fremmede himmellegemer, fra strålende pulsarer og truende sorte hull til abstrakte bilder av bakgrunnsstrålingen fra Big Bang. Noen ganger ser man nærmere på hjemmet, og studerer de fortsatt ikke så godt forståtte nærliggende planetene.
Kilde: ESO
Sjelden tenker vi på hvor lite vi vet om en veldig viktig stjerne, vår egen Sol. Vi må fortsatt forstå aktivitetssyklusene den gjennomgår, samt hva den kan avsløre for oss om andre stjerner. Som den nærmeste stjernen til Jorden, gir den mye mer detaljerte og nøyaktige data enn noen annen stjerne vi kan observere.
Dette er oppgaven til Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST), et anlegg ved Haleakala‑observatoriet på den hawaiiske øya Maui, tidligere kjent som Advanced Technology Solar Telescope (ATST).
DKIST har nylig gjennomgått en omfattende oppgradering av bildesystemet, som har tatt ti år å utvikle. Det kan åpne for en dypere forståelse av Solen, og kanskje også advare om faren ved solstormer for våre skjøre menneskelige elektriske og elektroniske systemer.
En kort historie om solobservasjoner og gjennombrudd
Siden de første oppdagelsene av solflekkene i 1611 har astronomer gradvis lært mer om stjernen som Jorden kretser rundt.
For eksempel lærte de at solflekkantallene, som nå er kjent for å gjenspeile Solens magnetiske aktivitet, oscillerer rundt et syklisk mønster, men også at de kan bli avbrutt av ukjente årsaker over tiår.
Kilde: NASA
Videre fremgang ble gjort med oppfinnelsen av spektroskopi på 1900‑tallet, en teknikk som kan oppdage spesifikke elementer fra Solens lys, og avslører dens atomære sammensetning.
I 1859 innså vi at Solen kunne påvirke Jorden utover belysning og værmønstre, med Carrington‑hendelsen. Navngitt etter Richard Carrington, en engelsk astronom som observerte en massiv solstorm; 17 timer senere førte det til at telegrafssystemer over hele den vestlige verden sviktet og tok fyr, og i noen tilfeller ga operatørene elektriske støt.
Denne sterke effekten på elektriske systemer skyldtes den geomagnetiske stormen som kombinerte med en enorm koronal masseutbrudd, hvor ladde partikler fra Solen ble kastet ut i en eksplosiv bølge, og skapte kraftige elektriske strømmer og nordlys.
Kilde: Ars Technica
Den magnetiske naturen til Solen ble bekreftet i 1908 av den amerikanske astronomen George Ellery Hale, som fant at solflekkene har magnetfelt over tusen ganger sterkere enn Jordens.
I 1931 oppfant den franske astronomen Bernard Lyot koronografen, et teleskop som kunstig etterligner en solformørkelse ved å blokkere lyset fra Solens lyse overflate, og gjør det mulig å studere Solens atmosfære bedre.
I 1976 ble Helios‑oppdraget den første sonden som kom nærmere Solen enn Merkurius’ bane, etterfulgt av Parker‑sonden i 2018 som reiste til «bare» 3,8 millioner miles fra Solen med 430 000 miles per time. I 2020 ble European Space Agency (ESA) Solar Orbiter lansert i en polar bane, og tok det aller første bildet av Solens nord‑ og sørpoler.
Hvorfor solastronomi er avgjørende for jord og rom
Fra et rent intellektuelt ståsted kan en bedre forståelse av Solen radikalt forbedre vår forståelse av universet ved å gjøre det mye klarere hvordan akkurat denne stjernen fungerer, og dermed også enhver annen stjerne i universet. I seg selv er dette et godt nok argument for å fremme denne typen vitenskapelig innsats.
Men dette kan også ha mange praktiske resultater. Etter hvert som menneskeheten blir en stadig mer romfartsorientert sivilisasjon, spesielt takket være supertunge raketter som SpaceX sin Starship, kan en bedre forståelse av Solens aktivitet bli avgjørende for fremtidige dype romoppdrag til Mars eller videre, som kan være farlige ved uventede solstormer.
Disse solstormene kan også være svært forstyrrende på Jorden hvis de er sterke nok. Ingenting tyder på at Carrington‑hendelsen var et spesielt sjeldent fenomen. Så etter hvert som vi er avhengige av langt flere elektriske systemer enn i telegrafens tid, kan en slik storm forårsake kaos i den moderne sivilisasjonen. Å forstå Solens aktivitet grundig kan hjelpe oss med å forberede oss, og også korrekt vurdere risikoen for at en slik hendelse skjer igjen.
“Når kraftige solstormer treffer Jorden, påvirker de kritisk infrastruktur over hele kloden og i rommet. Høyoppløselige observasjoner av solen er nødvendige for å forbedre prognoser for slike skadelige stormer.”
Carrie Black – NSF‑programdirektør for NSF National Solar Observatory.
I tillegg til geomagnetiske risikoer har endringer i Solens aktivitet blitt knyttet til radikale klimaendringer, spesielt den såkalte «mini‑isalderen» på slutten av 1700‑tallet, da Seinen i Paris frøs. Å forutsi Solens langsiktige syklus korrekt kan sterkt forbedre klimamodellene våre og hjelpe oss med å forstå bedre hvordan Solen kan påvirke klimaendringer, både positivt og negativt.
Til slutt driver slike prosjekter generelt grensene for vitenskap og ingeniørkunst fremover. De resulterer ofte i utvikling av nye materialer, ny programvare og generelt nye teknologier som kan finne vei inn i andre anvendelser. For eksempel var CERNs partikkelakselerator avgjørende for oppfinnelsen av det tidlige Internett.
Hva er Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST)?
Daniel K. Inouye Solar Telescope er verdens største solteleskop med en 4‑meter åpning, og observerer Solen i synlige til nær‑infrarøde bølgelengder.
Det er en del av National Solar Observatory (NSO), involverer over 1 000 forskere og 10 ulike teleskoper.
Disse store dimensjonene gjør at teleskopet kan oppnå mye høyere bilderesolusjon. Det hjelper også med å samle nok fotoner fra solen til å utføre nøyaktige polarimetri‑målinger (mer om denne teknikken nedenfor).
Blant andre viktige evner er teleskopets evne til samtidig å oppdage nær‑ultrafiolett og infrarød bølgelengde, noe som gjør det mulig å lage en 3D‑modell av Solens atmosfære. Det tar også bilder svært raskt, slik at modellen kan fange de endrende dynamikkene i Solens atmosfære og indirekte måle dens magnetfelt.
Teleskopet har vært i drift siden 2022 og blir gradvis utstyrt med flere vitenskapelige instrumenter for å analysere sollyset det samler inn.
Stedet på Hawaii ble valgt på grunn av kombinasjonen av mange klare himmeldager per år og lave nivåer av luftforurensning midt i Stillehavet.
Inni DKIST‑teleskopet: komponenter og muligheter
Området rundt teleskopet er et ganske stort kompleks, med støttende fleretasje‑bygninger knyttet til selve observatoriet.
Selve teleskopet er montert på et komplekst maskineri som tillater ultra‑presise kontroller av bevegelsen og stabil observasjon. Det inneholder alle lager, kontrollere, drivverk og utstyr som brukes til å peke, spore og svinge disse optikkene og instrumentene under vitenskapelige operasjoner.
Det bærer det 4,2 meter (165 tommer) primære speilet som er kjernen i teleskopet. Det er laget av avansert Zerodur‑glass, et spesielt glass‑keramisk materiale produsert av selskapet Schott. Speilet er polert til en overflateugjevnhet på 2 nanometer. Det støttes av streng termisk kontroll samt termisk beskyttelse.
Top End Optical Assembly (TOE) er der for å beskytte det mottatte lyset og instrumentet mot uønsket interferens, som for eksempel varme og reflektert lys.
Lyset som mottas fra solen blir deretter reflektert tilbake og sendt videre til flere optiske instrumenter, spesielt Coudé‑spektrografer.
Avansert bildedannelse med Visible Tunable Filtergraph (VTF)
Dette er det 5. instrumentet koblet til DKIST, og det viktigste. Det gjør det mulig med en ekstremt detaljert analyse av sollyset som fanges av teleskopet.
Dette bør gjøre det mulig for forskerne å bestemme strømningens hastighet i solplasmaet og styrken på magnetfeltet ved Solens synlige overflate og i de direkte tilstøtende gasslagene over.
VTF oppnådde «første lys» i april 2025, og produserte et imponerende bilde av en solflekk større enn det kontinentale USA, med det totale bildet som dekker et område på 25 000 kilometer med 25 000 kilometer (15 500 miles).
Kilde: NSO
I senere vitenskapelige operasjoner, når dataene er omfattende etterbehandlet, vil bildets oppløsning forbedres ytterligere. Vitenskapelig verifisering og igangkjøring forventes å begynne i 2026 og starte en lang observasjonskarriere for teleskopet.
Bildene oppnår en romlig oppløsning på omtrent 10 kilometer per piksel og en tidsmessig oppløsning på hundrevis av bilder per sekund.
“Disse bildene er noe ingen andre instrumenter i teleskopet kan oppnå på samme måte. Jeg er spent på å se hva som er mulig når vi fullfører systemet.”
Dr. Stacey Sueoka – Senioroptisk ingeniør ved NSO
Synlig justerbar filtergraf: Størrelse, spesifikasjoner og design
Hvordan VTF bruker spektrometri for å analysere Solen
VTF er et massivt utstyr, som veier 5,6 tonn og har et fotavtrykk omtrent på størrelse med en liten garasje, og opptar to etasjer.
Det ble utviklet over 15 år ved Institute for Solar Physics i Freiburg (Tyskland), en prosess som nesten var like lang som utviklingen av resten av solteleskopet.
I motsetning til klassiske spektrometre, som sprer lyset som en regnbue, bruker VTF et etalon, et par presist avstandsglassplater separert med titalls mikrometer, for å ta et bilde ved en presis lysbølgelengde.
Kilde: NSO
Den tar flere hundre bilder på bare noen sekunder, likt å ta en serie fotografier med forskjellige fargefiltre.
Med tre høypresise synkroniserte kameraer i ulike farger kombinerer den disse bildene for å bygge en tredimensjonal visning av solstrukturer og analyserer deres plasmatiske egenskaper.
“Å se de første spektralskanningene var et surrealistisk øyeblikk. Dette er noe ingen andre instrumenter i teleskopet kan oppnå på samme måte. Det markerte kulminasjonen av måneder med optisk justering, testing og tverrkontinentalt samarbeid.”
Dr. Stacey Sueoka – Senioroptisk ingeniør ved NSO
Et andre etalon vil bli lagt til systemet innen slutten av 2025, noe som gjør det enda mer presist.
“Dette er bare begynnelsen, og jeg er spent på å se hva som er mulig når vi fullfører systemet, integrerer det andre etalonet, og går mot vitenskapelig verifisering og igangkjøring.”
Dr. Stacey Sueoka – Senioroptisk ingeniør ved NSO
Hvordan polarimetri hjelper med å avsløre Solens magnetfelt
Lys beveger seg i bølger som kan oscillerer i ulike retninger. Polarimetri er teknikken for å måle retningen disse lysbølgene oscillerer i.
Solens magnetfelt, som ikke åpenbart påvirker lysets farger, kan polarisere det. Dermed kan det avsløre skjulte detaljer om solens magnetfelt.
VTF vil også kunne måle polarisation og farge samtidig, alt i 3D, og skape et detaljnivå som er uten sidestykke i bilder av Solen.
Til slutt vil kombinasjonen av all denne informasjonen (romlig, tidsmessig, spektral og magnetisk) føre til en mye dypere forståelse av Solens indre mekanismer.
Investere i avansert optikk‑ og glassfirma
Corning Incorporated
(GLW )
Etter hvert som teleskoper presser grensene for presisjonsproduksjon av avansert glass, åpner dette også mange industrielle muligheter i sektorer så varierte som bilindustri, halvledere, AI, forsvar, bioteknologi, helsevesen osv. Markedet for avansert optikk er et $310 milliarder marked, forventet å vokse med 9,2 % CAGR frem til 2032.
Corning er et glass‑ og optikkselskap som har eksistert i 170 år. Gjennom sin historie produserte de de første glasspærene til Thomas Edisons elektriske lys, den første lavtap‑optiske fiberen, celle‑substratene som muliggjør katalysatorer, og det første skadebestandige dekselglasset for mobile enheter.
Kilde: Corning
I dag fokuserer selskapet på kjerneteknologiene innen produksjon av glass og keramikk, samt optisk fysikk‑teknologier, som deler felles produksjonsprosesser og sluttmarkeder.
Kilde: Corning
Denne sammenkoblingen av teknologier gjør at selskapet kan dele felles produksjons‑, forsknings‑ og ingeniørkapasiteter mellom sine ulike produktlinjer. Med over 52 000 ansatte, mer enn 77 produksjonssteder globalt og over 10 FoU‑anlegg, er selskapet en stor aktør i sin nisje.
Kilde: Corning
Selskapet drar nytte av boomen innen AI og bygging av datasentre (optiske fibre), samt den generelle etterspørselen etter spesialglass i skjermer og bioteknologi.
Corning bør ikke bli påvirket mye av toll, da 90 % av amerikanske inntekter kommer fra produkter med amerikansk opprinnelse. Svært lite av salget i Kina stammer fra amerikanske anlegg, med 80 % av kinesisk salg produsert i Kina.
Toll kan til og med hjelpe, ettersom Corning går inn i solcellepanelmarkedet, med strategisk kontroll over Hemlock Solar, for å produsere amerikanske paneler, mens asiatiske solpaneler (ikke bare kinesiske) blir pålagt fire‑sifrede tollsatser. 80 % av kapasiteten er allerede sikret gjennom kunders forpliktelser.
Solenergi gir god mening for selskapet, med silisium som en kjernekompetanse i produksjonen, etter å ha produsert polysilisium i 60 år, inkludert ultra‑rent silisium (99,9999999999 % rent) og nå lanserer produksjon av silisiumskiver, et produkt som importeres 100 % i USA.
Kilde: Corning
Selskapet ser også på andre avanserte teknologier hvor deres ekspertise innen glass og keramikk kan gi et solid konkurransefortrinn, inkludert bøybart glass, AR, karbonfangst osv.
Kilde: Corning
Alt i alt er Corning et dypt teknisk selskap, med lokalisert produksjon som ikke bør lide under deglobalisering. Det omfavner også nye markeder som passer til deres kjernekompetanse, spesielt solenergi og optisk kommunikasjon / AI‑infrastruktur. Dette gjør det både til et relativt konservativt selskap som graver dypere i sin nisje, men også en potensiell vekstaksje i høyteknologiske markeder.
Siste nyheter om Corning Inc.
Hvorfor studier av Solen kan bidra til å forhindre en strømnettkatastrofe
Noen av vitenskapens mest imponerende prestasjoner blir gjort for relativt obskure eller teoretiske prosjekter, som for eksempel å forstå Solens indre mekanismer.
Dette har imidlertid mange potensielle anvendelser, som å gjøre romreiser tryggere, forhindre en katastrofal geomagnetisk storm som kan slå ned strømnettet og elektronikken vår, eller bedre modellering av Jordens klima.
En bedre forståelse av Solens indre mekanismer vil sannsynligvis gi dype innsikter i plasmafysikk. Tross alt er Solen i hovedsak en gigantisk fusjonsreaktor som opererer rett utenfor døren vår. Så det ville ikke være overraskende at på lang sikt kan den også bidra til å forstå plasma bedre, et avgjørende steg mot kommersiell fusjon, som innehar nøkkelen til ubegrenset og rikelig energi.
