Une vue dégagée sur le soleil

Pour étudier l'activité du soleil, il faut des télescopes différents de ceux utilisés pour observer le ciel nocturne. L'un de ces télescopes est le télescope à vide. L'un de ces télescopes est le télescope sous vide.

Lorsque les astronomes observent les étoiles à l'aide d'appareils optiques, ils apprécient chaque photon qui atteint leur instrument. Les miroirs de plus en plus grands de leurs télescopes ont pour principal objectif de capturer le maximum de lumière dispersée, provenant du long voyage depuis les galaxies lointaines jusqu'à nous. Ils n'ont pas à s'inquiéter des effets secondaires de ces faibles rayons.

Mais il y a une étoile en particulier où les règles sont différentes : le Soleil, qui baigne notre planète de rayonnements à haute énergie, rendant la vie possible ici en premier lieu. Les astronomes solaires sont donc confrontés à une surabondance de rayons lumineux, qu'ils doivent filtrer pour obtenir les images désirées en utilisant des techniques astucieuses.

La chaleur constitue un problème majeur. Les rayons lumineux capturés et focalisés par les lentilles apportent des quantités considérables d'énergie. Cela réchaufferait l'air à l'intérieur d'un télescope ordinaire, ce qui entraînerait son élévation. L'indice de réfraction de l'air, qui varie en fonction de sa température, entraînerait la déviation du faisceau lumineux par les turbulences à l'intérieur de l'appareil. L'image capturée deviendrait floue et perdrait en informativité.

Afin d'éviter cet effet, le télescope "La tour sous vide" (VTT) a été développé pour l'observation du Soleil. L'un de ces télescopes est le VTT de l'Institut Kiepenheuer de physique solaire, basé à Fribourg, à Tenerife. Comme elle doit être aussi éloignée que possible des couches turbulentes d’air au-dessus du sol chauffé par le soleil, elle est logée dans une tour de 38 mètres de haut. Afin de minimiser les mouvements de l'air ambiant, la tour est peinte en blanc brillant. Cela signifie qu'elle absorbe elle-même le moins de rayonnement thermique possible.

Deux miroirs pivotants sur le toit de la tour captent la lumière du Soleil. Ils dirigent la lumière vers un tuyau placé verticalement, où se trouve le télescope. Cette chambre mesure 21 mètres de long et 1,80 mètre de diamètre. Après l'entretien annuel, la chambre est mise sous vide à un niveau inférieur à 0,5 millibar, à l'aide de deux pompes à vide connectées en série.

Grâce à la longueur de la chambre, le point focal du télescope est dans le vide. Le rayonnement thermique pénétrant ne peut pas générer de turbulences dans l'air, ce qui exclut la formation de traînées optiques dues à l'échauffement. Les astronomes utilisent le VTT, entre autres, pour obtenir des images détaillées des taches solaires. Leur activité a un effet direct sur le champ magnétique terrestre. Ils peuvent notamment influencer le fonctionnement des appareils et équipements électriques.