GONG

GONG (Global Oscillation Network Group) je program, jehož úkolem je provádět podrobnou analýzu vnitřní struktury a dynamiky Slunce pomocí helioseismologie. Aby bylo možné tuto metodu plně využít, byla po obvodu Země zřízena síť šesti stanic. Stanice využívají extrémně citlivé a stabilní měření rychlostí a zajišťují tak téměř nepřetržité pozorování slunečních pětiminutových oscilací.

Přístroj využívá principu Michelsonova interferometru a bývá označován jako "Fourierův tachometr" (Fourier Tachometer, Beckers a Brown 1978). Zařízení je vysoce automatizované a celá instalace připomíná spíše experiment určený pro družice.

Přístroj se skládá ze dvou zrcadel sledujících azimut a výšku Slunce. Zrcadla přivádějí světlo podél vodorovné osy dovnitř kontejneru, kde je instalován zbytek zařízení. Optický systém je uzavřen filtrovým oknem o průměru 2,8 cm.

Poblíž ohniska primárního objektivu (ve vzdálenosti asi 1 m) se nachází segment, který obsahuje různé optické prvky a je možné jej podle potřeby vložit nebo vyjmout z optické cesty. Slouží ke kalibraci přístroje. Jedním z optických prvků je omezovač polarizace, který zajišťuje sledovaní pouze „line-of-sight“ složky (tedy složky ve směru zorného paprsku) slunečního magnetického pole. Všechny kalibrační mechanismy jsou ovládány počítačem a při běžném provozu pracují automaticky.

Hybridní filtr s pološířkou propustnosti 1 Å na vlnové délce 6768 Å (spektrální čára Ni I) se skládá z dvoudutinového interferenčního filtru s propustností 5 Å a trojice dvojlomných optických prvků. Dva z těchto dvojlomných prvků kombinují vápenec a dihydrogen fosforečnan amonný o vhodné tloušťce. Na výstupu je pak tepelně kompenzované pásmo propustnosti. Všechny prvky jsou umístěny v boxu, jehož teplota je stabilizována na 0,00001 K.

Srdcem přístroje je polarizační Michelsonův interferometr s dráhovým rozdílem asi 30 000 vln. Je konstruován tak, aby měl široké zorné pole a byl tepelně stabilní. Výstup interferometru (pole intenzit cos2x) je snímáno podél filtrovaného slunečního spektra pomocí rotující vlnové destičky. Přítomnost Fraunhoferovy čáry vyvolá modulaci, která je dobrým měřítkem Dopplerova posuvu.

Detektorem je CCD kamera s úhlovým rozlišením 2,5 úhlové vteřiny na pixel. Rozlišení systému je 5 obloukových vteřin, což odpovídá difrakčně limitovaným vlastnostem optického systému. V každém cyklu modulace jsou pořízeny tři snímky, které poskytují informaci o fázi, amplitudě a intenzitě na každém pixelu. Šedesát sekund záznamu těchto snímků je integrováno a výsledek je uložen.

V kontejneru se rovněž nachází rozvod elektroniky, počítač pro sběr dat a další podpůrné elektronické systémy, které zajišťují, aby zařízení bylo schopné pracovat bez obsluhy i ve vzdálených lokalitách.

Přístroj je řízen dvojicí počítačů a přesnými hodinami. Za běžného provozu produkuje datový záznam každou minutu ve dne i v noci. Během noci jsou zaznamenány pouze informace o stavu přístroje a okolního prostředí. Jakmile program zjistí, že Slunce již vyšlo, čelo přístroje se odkryje a přibližně namíří na Slunce. To stačí k tomu, aby pointační čidlo získalo přesné informace o poloze. Pokud je zataženo, počítač odhadne, kde se Slunce nachází a nadále sleduje jeho denní pohyb. Jakmile je k dispozici dostatek světla, je nejprve provedena kalibrační sekvence. Pozorování probíhá až do západu Slunce, kdy se přístroj sám zakryje. Zařízení takto pracuje automaticky po dobu jednoho týdne. Jediný zásah uživatele je potřeba při výměně datových nosičů nebo při údržbě.

Z původních 15 kandidátských lokalit zvolila výběrová komise šest míst, která dnes tvoří síť GONG. Lokality jsou po zeměkouli rozloženy v pásu tak, aby celá síť byla schopná sledovat Slunce 24 hodin denně. Síť GONG v současnosti pokrývá svým měřením 87 % času.