Brukkaros solobservatorium
Brukkaros Solar Observatory var ett solobservatorium installerat på Brukkaros-berget i ǁKaras-regionen i Namibia . Det finansierades och drevs av ett samarbete mellan American National Geographic Society och Smithsonian Institution , och det var i drift mellan 1926 och 1931.
Installation
År 1926 finansierade National Geographic Society, i samarbete med Smithsonian Institution, en expedition till sydvästra Afrika (nu Namibia) för att mäta intensiteten av solstrålning . Projektet leddes av Smithsonian Astrophysical Observatory , som från 1906 till 1944 regisserades av Dr Charles Greeley Abbot . Under dessa år var observatoriet huvudsakligen ägnat åt studier av möjliga variationer i solkonstanten och effekterna av sådana variationer på vädret . För detta ändamål hade solobservatorier upprättats i Chile och Arizona . För att kontrollera och bekräfta de små variationerna i solkonstanten som finns på dessa två platser, fick Abbot i mars 1925 ett bidrag från National Geographic Society för att välja en plats för ett tredje solobservatorium, utrusta det och utföra observationer under några år . Efter förundersökningar fattades ett beslut om att placera observatoriet någonstans i nuvarande Namibia.
Observatoriets läge
Abbot anlände till Sydafrika (som administrerade Sydvästafrika under ett mandat av Nationernas Förbund vid den tiden) i mars 1926. Efter att ha rådfrågat flera lokala experter och övervägt platser nära staden Aus och vid Spitzkoppe beslutade han att den bästa platsen skulle vara på Brukkarosberget , cirka 10 mil norr om Keetmanshoop . Han besökte berget i sällskap med A. Dryden, inspektör för arbeten vid Keetmanshoop, som spelade en stor roll i planeringen och byggandet av observatoriet. De valde provisoriskt ut en plats innanför ringberget på den sydvästra sidan, strax under kanten.
Brukkaros solobservatorium byggdes vid Koordinater : , på en höjd av cirka 1510 meter. Dess design baserades på observatorierna som redan är verksamma i Chile och Arizona. En grund tunnel, 3 m bred och 2,2 m hög, grävdes ut genom sprängning och förlängdes utåt med cementerade stenmurar och ett betongtak till en total längd av 10,5 m. Detta utrymme var uppdelat i tre små rum med träväggar och en instrumentplattform i sten byggd framför den.
Instrument
En Abbot silver-disk pyrheliometer placerades på plattformen utanför observatoriets tunnel för att mäta solinstrålningen . Instrumentet var på ett ekvatorialfäste , så att solen kunde följas genom att justera en enda skruv. Exponeringarna behövde vara exakt tidsbestämda, för vilket ändamål en pendel som slog halva sekunder användes. Solens höjd vid tidpunkten för varje observation mättes med en teodolit , så att mängden luft som strålningen hade passerat kunde beräknas. En pyranometer användes för att mäta irradians från ett cirkulärt område av himlen runt solen, exklusive solen själv. Den satt på samma fäste som pyrheliometern, så att den automatiskt skulle peka åt samma håll. Stenplattformen innehöll också en coelostat , bestående av två plana speglar , varav en drevs av ett urverk och monterade för att hålla solens strålar reflekterade kontinuerligt genom en öppning i tunnelns norra vägg. Speglarna var gjorda av stellit , en hård koboltlegering som inte lätt blir smutsig . Inuti tunneln passerade ett väl spritt spektrum av solen långsamt över den känsliga remsan av en bolometer . Den resulterande bolografin visade de relativa mängderna energi vid varje våglängd i det synliga och infraröda området av spektrumet, vilket kunde användas för att bestämma atmosfärisk absorption vid olika våglängder. Efter olika korrigeringar kunde värdet på solkonstanten beräknas.
Regelbundna väderobservationer gjordes också på platsen från 11 augusti 1927 och resultaten rapporterades till Weather Bureau i Windhoek .
Personal
Teamet som bemannade solobservatoriet bestod av två personer, en fältchef och en assistent. Direktören för Brukkaros-teamet var William H. Hoover, som snart fick sällskap av sin fru och sin späda dotter. Hans assistent var Frederick Atwood Greeley . De nådde Kapstaden den 13 september 1926 och efter att ha rest till Keetmanshoop med tåg flyttade de sina instrument och husgeråd till observatoriet med oxvagn. Det var underförstått att de skulle stanna där i tre år.
I september 1929 ersattes laget av Louis O. Sordahl, assisterad av AG Froiland. Sordahl hade sällskap av sin hustru Margaret, som var naturforskare. Hon samlade olika däggdjurs- , fågel- , reptil- , insekts- och växtexemplar som hon donerade till Naturhistoriska riksmuseet . Froiland återkallades i mars 1931. Han ersattes av en sydafrikan, Arthur Bleksley , som stannade i ungefär sex månader innan han accepterade en mer permanent tjänst i Johannesburg. En efterföljande assistent, DJ Hatting, blev kvar i bara fyra veckor. Därefter tog fru Sordahl över en del av arbetet.
Utvärdering av observatoriets arbete
De dagliga värdena för solkonstanten som erhölls vid Brukkaros solobservatorium från december 1926 till december 1930 publicerades i volym 5 av "Annals of the Astrophysical Observatory". Dessa värden visade sig vara något instabila. Det verkar som om de meteorologiska förhållandena vid Brukkarosberget gjorde kompensationen för atmosfärisk absorption felaktig. För det första låg Brukkaros-observatoriet på en relativt låg höjd, med resultatet att den atmosfäriska absorptionen var både betydande och varierande. För det andra visade det sig att platsen blåste mer än väntat. De starka vindarna förde ofta damm över berget och påverkade även instrumentens stabilitet.
Observatoriet stängdes i december 1931. Dess arbete ansågs vara tillräckligt viktigt lokalt för att förtjäna ett omnämnande i "Official Year Book of the Union of South Africa", som också rapporterade att den stängdes. Instrumenten återlämnades till Washington och donerades till Smithsonian Institution av National Geographic Society. De användes senare vid observatorier i Egypten och Chili.
Flera år senare, när han rapporterade omräknade dagliga solkonstantvärden för perioden 1923 till 1939, hade Abbot tagit avstånd från Brukkaros-observatoriet och beskrev det som "så långt sämre att dess resultat inte har minskat" och "med förbehåll för felkällor som vi har nu eliminerat'. Variationerna i solkonstanten som Abbot härledde från resultaten från sina andra solobservatorier övertygade dock aldrig de flesta meteorologer heller, och tillskrevs okorrigerade variationer i atmosfärisk absorption.
De 3000 pyrheliometermätningar av solinstrålning som gjordes vid Brukkaros visade sig ändå vara användbara. Dessa mätningar gjordes tillgängliga för South African Weather Bureau när den startade sin landsomfattande strålningsundersökning 1952. Vid den tiden representerade de den längsta serien av mätningar av solstrålningen som inträffade på centralplatån i södra Afrika . Måtten användes för två syften. Först, att beräkna solinstrålningen som är tillgänglig vid olika tidpunkter under dagen och året, för möjliga industriella tillämpningar. För det andra att uppskatta mängden total (sol plus himmel) strålning för klimatologiska ändamål.