Wie (zum Teufel) bildet die SWAN-Kamera von SOHO die gesamte 4π sr-Himmelskugel ab?

Die Antwort ist, dass es dies durch Scannen tut. Es gibt zwei SWAN-Instrumente, von denen jedes einen Bereich sieht$5^\circ \times 5^\circ$zu jeder Zeit: mit a$25$-Pixel-Sensor, wo jedes Pixel also ein Quadratgrad ist.

Eines dieser Instrumente blickt auf die nördliche Hemisphäre und das andere auf die südliche Hemisphäre, und beide werden von Mechanismen abgetastet, die zwei rotierende Baugruppen für jede Kamera beinhalten. Hier ist ein ziemlich grobes Diagramm des Nordens (oben im Diagramm) gegenüber einem, das ich gezeichnet habe:

Die Kamera blickt in Pfeilrichtung, und die beiden rotierenden Bits werden durch die beiden Scheiben dargestellt, und die zweite Scheibe dreht sich nur durch die obere$\pi$Winkel.

Die Kamera sitzt jedoch tatsächlich an der Basis dieser Baugruppe und blickt nach oben, wobei das Licht durch zwei Spiegel nach unten gerichtet wird, von denen sich einer mit jeder Baugruppe dreht. Ich habe diese nicht eingezeichnet, da es zu schwierig wurde, die Koordinatentransformationen durchzuführen.

Um das Leben interessanter zu machen, sind diese Spiegel nicht glatt: Sie sind toroidförmig. Der Grund dafür ist, dass die Spiegel zumindest einen Teil (und ich denke wahrscheinlich alles) der Fokussierung des Lichts übernehmen und die Verwendung von Paaren toroidaler Spiegel Astigmatismus vermeidet, der mit sphärisch geschliffenen Spiegeln verbunden ist. Das ist ein netter Trick.

Und der letzte Trick ist, dass in jedem Strahlengang eine mit Wasserstoff gefüllte Zelle sitzt, die verwendet werden kann, um nach dem Lyman-$\alpha$Linie in Wasserstoff. Wie in einem Kommentar erwähnt, dachte ich, ich hätte verstanden, wie das funktioniert, aber ich bin mir jetzt nicht sicher, ob ich das tue. Normalerweise ist der Wasserstoff in den Zellen molekular, was bedeutet, dass er keine Ly-$\alpha$. Es gibt Heizungen in den Zellen, die sie heiß genug machen, um den Wasserstoff in der Zelle zu dissoziieren, an welchem ​​Punkt er Ly absorbiert .$\alpha$. Ich denke also, dass sie den Unterschied zwischen dem Zustand mit kalter und dem mit heißer Zelle verwenden, um abzuleiten, wie viel Ly-$\alpha$Sie sehen, als wenn es heiß ist, legen sie im Wesentlichen eine Ly-$\alpha$Absorber zwischen Kamera und Himmel. Aber ganz sicher bin ich mir da nicht.

Verweise

• LATMOS sind mindestens eine der Gruppen, die an SWAN beteiligt sind, und hier ist eine Seite mit einem Diagramm des Instruments.
• Die SWAN-Seite der NASA ist weniger informativ.
• Knight Optical hat eine nützliche Beschreibung über toroidale Spiegel und was sie tun.

Viele der Verweise auf den LATMOS-Seiten scheinen leider verrottet zu sein, da das Projekt ziemlich alt ist.