太阳的活动，被称为太空天气，可以影响地球上的系统。太阳上的磁爆发会影响航空旅行，扰乱卫星通信，使电网瘫痪，造成长期停电，并使GPS等技术失效。

来自美国国家科学基金会的井上太阳望远镜的第一批图像显示了太阳表面的近距离视图，这可以为科学家提供重要的细节。这些图像显示了覆盖整个太阳的湍流“沸腾”等离子体的模式。这些细胞状结构——每个都有德克萨斯州那么大——是剧烈运动的标志，这些运动将热量从太阳内部传输到太阳表面。炽热的太阳等离子体在明亮的“细胞”中心上升，冷却，然后在一个被称为对流的过程中沉入地表以下的黑暗通道。

“自从国家科学基金会开始研制这台地面望远镜以来，我们一直热切地等待着第一批图像，”国家科学基金会主任France Córdova说。“我们现在可以分享这些图像和视频，这是迄今为止最详细的太阳。美国国家科学基金会的井上太阳望远镜将能够绘制太阳日冕内的磁场图，太阳爆发的地方可能会影响地球上的生命。这个望远镜将提高我们对太空天气驱动因素的理解，并最终帮助预报员更好地预测太阳风暴。”

扩大知识

太阳是离我们最近的恒星——一个巨大的核反应堆，每秒燃烧大约500万吨氢燃料。它已经这样做了大约50亿年，并将在其生命的另外45亿年里继续下去。所有这些能量都向太空的各个方向辐射，而击中地球的那一小部分使生命成为可能。在20世纪50年代，科学家们发现太阳风是从太阳吹到太阳系边缘的。他们还首次得出结论，我们生活在这颗恒星的大气层中。但太阳的许多最重要的过程仍然让科学家们感到困惑。

“在地球上，我们可以非常准确地预测世界上几乎任何地方是否会下雨，而太空天气还没有，”天文学研究大学协会(Association of Universities for Research in Astronomy)主席马特·芒特(Matt Mountain)说。该协会负责管理井上太阳望远镜。爱博网站“我们的预测落后于地面天气50年，如果不是更长的话。我们需要的是掌握空间天气背后的基本物理原理，这从太阳开始，这是井上太阳望远镜将在未来几十年研究的内容。”

太阳等离子体的运动不断地扭曲和纠缠太阳磁场。扭曲的磁场会导致太阳风暴，对我们依赖科技的现代生活方式产生负面影响。在2017年飓风“厄玛”期间，美国国家海洋和大气管理局报告说，在飓风登陆当天，同时发生的太空天气事件导致第一响应者、航空和海上频道使用的无线电通信中断了8小时。

最终解决这些微小的磁性特征是井上太阳望远镜独特之处的核心。它可以比以前更详细地测量和描述太阳磁场，并确定潜在有害太阳活动的原因。

“这一切都与爱博体育推荐磁场有关，”井上太阳望远镜主任托马斯·里梅勒(Thomas Rimmele)说。“为了解开太阳最大的谜团，我们不仅要能够从9300万英里外清楚地看到这些微小的结构，还要非常精确地测量它们在表面附近的磁场强度和方向，并追踪磁场延伸到百万度的日冕，也就是太阳的外层大气层。”

更好地了解潜在灾害的起源将使政府和公用事业公司更好地为未来不可避免的太空天气事件做好准备。预计潜在影响的通知可能会更早——最多提前48小时，而不是目前的标准，即大约48分钟。这将有更多的时间来确保电网和关键基础设施的安全，并将卫星置于安全模式。

工程

为了实现所提出的科学，这台望远镜需要在其构造和工程上采用重要的新方法。井上太阳望远镜由美国国家科学基金会的国家太阳天文台建造，由AURA管理，它结合了一个13英尺(4米)的镜子——世界上最大的太阳望远镜——在10,000英尺高的哈雷阿卡拉山顶拥有无与伦比的观看条件。

聚焦13千瓦的太阳能会产生大量的热量——这些热量必须被控制或移除。一个专门的冷却系统为望远镜及其光学系统提供了至关重要的热保护。超过七英里的管道将冷却剂输送到整个天文台，部分冷却剂是由夜间现场形成的冰冷却的。

环绕望远镜的圆顶上覆盖着薄冷却板，稳定了望远镜周围的温度，圆顶内的百叶窗提供了阴凉和空气流通。这种“热阻器”(一种高科技的、液体冷却的、甜甜圈形状的金属)可以阻挡来自主镜的大部分阳光能量，使科学家能够以无与伦比的清晰度研究太阳的特定区域。

该望远镜还使用了最先进的自适应光学技术来补偿地球大气造成的模糊。光学设计(“离轴”镜面放置)减少了明亮的散射光，以获得更好的观看效果，并辅以尖端系统精确聚焦望远镜，消除地球大气造成的扭曲。该系统是迄今为止最先进的太阳能应用。

“井上太阳望远镜拥有所有太阳望远镜中最大的孔径，其独特的设计和最先进的仪器，将首次能够对太阳进行最具挑战性的测量，”Rimmele说。“经过一个大型团队20多年的工作，我们致力于设计和建造一个一流的太阳研究天文台，我们接近终点线。我非常兴奋能够用这个令人难以置信的望远镜观察到新太阳周期的第一个太阳黑子。”

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美国国家科学基金会新的地面井上太阳望远镜将与太空太阳观测工具一起工作，如美国国家航空航天局的帕克太阳探测器(目前在太阳轨道上)和欧洲航天局/美国国家航空航天局的太阳轨道器(即将发射)。这三个太阳观测项目将拓展太阳研究的前沿，提高科学家预测太空天气的能力。

“对于太阳物理学家来说，这是一个激动人心的时刻，”美国国家科学基金会国家太阳天文台主任瓦伦丁·皮莱说。“井上太阳望远镜将提供对太阳外层和其中发生的磁过程的遥感。这些过程会传播到太阳系，帕克太阳探测器和太阳轨道飞行器将在那里测量它们的后果。总的来说，它们构成了一个真正的多信使事业，以了解恒星及其行星是如何磁连接的。”

美国国家科学基金会天文科学部的项目主管David Boboltz说:“这些第一批图像只是开始。”他负责监督该设施的建设和运营。在接下来的六个月里，井上望远镜的科学家、工程师和技术人员团队将继续对望远镜进行测试和调试，使其为国际太阳科学界的使用做好准备。井上太阳望远镜将在其生命的前5年收集更多关于太阳的信息，而不是自1612年伽利略首次将望远镜对准太阳以来收集的所有太阳数据。”