Чи можливо встановити телескоп на літак? Це вигідно?


27

Мені було цікаво, чи якісь літаки встановили телескопи з наміром спостерігати за зірками. Я розумію, що атмосфера сама по собі може перекручувати і перешкоджати надходженню світла і навіть повністю затемнювати види у похмурі дні. Чи можна було б мати телескоп, який би міг враховувати швидкість літака і знімати розмитість руху? Чи варто це навіть варто, бачачи, як розмір об'єктива також буде обмежений? Чи можемо ми побачити щось цікаве, що не вистачило б наземного простору такого ж розміру?

Гоббс згадав СОФІЮ як чудовий приклад цього. Хтось має більше інформації про переваги телескопа, встановленого на літаку над землею, для не інфрачервоного спостереження?


5
Наскільки я пам’ятаю, у літака є телескоп. Швидкість літака невелика в порівнянні зі швидкістю обертання Землі на екваторі в будь-якому випадку. Компенсація обертання Землі є найсучаснішим обладнанням для великих телескопів, що дозволяють тривалими експозиціями.

@uwe приємний момент щодо швидкості.
Чарівна восьминога урна

1
@Uwe "Швидкість літака невелика в порівнянні зі швидкістю обертання Землі", - я б це не поступав. Звичайний реактивний літак регулярно рухатиметься приблизно на 50% від швидкості Землі на екваторі.
JimmyB

1
Не впевнений, чи вважається це "телескопом", але його використовували для астрономічних спостережень - під час повного затемнення у Великобританії в 1999 році я пам’ятаю, як бачив кадри з гіростабілізованої камери з фільтром огляду затемнення, який був встановлений на Літак Геркулеса літати над хмарами, щоб люди могли бачити це незалежно від погоди.
anaximander

У 60-х роках було багато літаків-шпигунів, у яких телескопи були спрямовані на землю, і вони робили досить чіткі знімки. Чи насправді це відрізняється від того, щоб навести телескоп на небо? Може бути меншим збільшенням?
JPhi1618

Відповіді:


52

Це зроблено.

  1. SOFIA - це інфрачервона обсерваторія, вбудована в Boeing 747 SP:

введіть тут опис зображення

SOFIA користується тим, що деякі інфрачервоні смуги видно на висоті, вони ослаблені водою в атмосфері, тому вони менш помітні на землі.

До СОФІІ були інфрачервоні обсерваторії:

Перше використання літака для виконання інфрачервоних спостережень було в 1965 році, коли Джерард П. Куйпер використовував NASA Convair 990 для дослідження Венери. Через три роки Френк Лоу використовував Лімета Еймса для спостережень за Юпітером та туманностями. [20] У 1969 році почалося планування встановлення телескопа 910 мм (36 дюймів) на повітряній платформі. Метою було проведення астрономії зі стратосфери, де була значно менша оптична глибина від інфрачервоного випромінювання, поглиненого водяною парою. Цей проект, що отримав назву Обсерваторія повітряних десантів Койпера, був присвячений 21 травня 1975 року. Телескоп був важливим для багатьох наукових досліджень, включаючи відкриття кільцевої системи навколо планети Уран. [21]

Пропозиція щодо більшого телескопа, встановленого на літаку, була офіційно представлена ​​в 1984 році і закликала Boeing 747 нести триметровий телескоп. Попередня концепція системи була опублікована в 1987 році в Червоній книзі. Було домовлено, що Німеччина внесе 20% від загальної вартості та забезпечить телескоп.

Інша повітряна астрономія є більш випадковою. Навколо сонячних затемнень ви часто бачите кілька польотів з астрономії. Деякі з них - туризм, інші - наука. Зазвичай це пасажирські літаки, тимчасово модифіковані (встановлені прилади, які дивляться через існуючі вікна). Вони скористаються тим, що ви можете продовжити затемнення, пролітаючи по його шляху, і ви можете дістати затемнення в місцях, інакше недоступних.


1
Класно! Я не мав уявлення про СОФІЮ, тепер мені доводиться читати про акуратні літаки астрономії, поки чекаю, щоб сісти на наступний рейс. Спасибі Гоббс.
Чарівна восьминога урна

4
Був попередник під назвою Обсерваторія повітряних десантів Койпера ( en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_Airborne_Observatory ), який використовував менший телескоп у C141 StarLifter. Це був один з перших інструментів, який показав, що Плутон мав тонку атмосферу через спостереження за зоряною окультурою.
astronanapper

2
Дійсно, два 747, що використовувались для перевезення орбіти космічного човника, зараз використовуються як запасні частини для SOFIA.
DrSheldon

"Інша повітряна астрономія є більш випадковою" ... не якщо рахувати повітряні кулі: asd.gsfc.nasa.gov/balloon . Вони, як правило, використовуються для розслідувань, які потребують більш тривалої тривалості (і, отже, це не може бути здійснено через звукову ракету). У деяких випадках вони випробовують конструкції для приладів, які можуть пролетіти на космічному кораблі.
Джо

11

Як зазначали інші, SOFIA робить саме це. USAF провів деяку роботу з повітряними телескопами. Я вважаю, що і ВМС США. Я можу лише припустити, що росіяни це робили в роки Радянського Союзу і, можливо, продовжують це робити. Не впевнений ні про кого іншого.

Чому військові? Для візуалізації супутників тощо.

Здебільшого повітряні телескопи не варті витрат і неприємностей. Це не означає, що вони ніколи не існують, але є деякі великі перешкоди для подолання. Ви повинні забезпечити ультрастабільну платформу, яка компенсує весь рух і вібрацію (я здогадуюсь, що для цього використовують сильні гіроскопи), і вирізати отвір у даху літака, щоб воно стирчало (бо за допомогою вікна буде накручувати вашу якість зображення). Тоді у вас повинен бути літак, який може літати досить високо, щоб зробити його досить вартим. А потім ви отримуєте лише обмежений обсяг використання. Додайте до вартості побудови та обслуговування телескопа витрати на зміну та обслуговування реактивного літака, витрати яких нетривіальні, а потім врахуйте той факт, що ви не можете реально перенести цей великий телескоп таким чином ... це '

SOFIA робить деякі дивовижні речі, але він також дуже обмежений і спеціалізований для цих речей. Навіть тоді він не потрапляє ніде поблизу досить високо, щоб уникнути всієї атмосферної фільтрації ІЧ-енергії.

Для інфрачервоного спостереження, просто спілкування з атмосферою, набагато вигідніше побудувати великий телескоп на вершині гори, де повітря набагато тонше і стійкіше, а потім використовувати активну оптику для підвищення якості зображення. А потім, оскільки ці види телескопів використовуються для фотографічного спостереження на відміну від активного візуального, ви можете додатково використовувати інтерферометрію з крапками для подальшого розширення деталей, що відзняті.

Так, так, можливо, просто не ефективно, монтувати телескопи в літаки.


Дякую за чудову відповідь, включаючи, чому це не надто ефективне рішення. Який стаціонарний телескоп на найвищому висоті порівняно з тим, на яку висоту пролетів би СОФІЯ?
Чарівна восьминога урна

@MagicOctopusUrn задайте нове запитання! "Який стаціонарний телескоп на найвищому висоті порівняно з тим, наскільки високою може літати СОФІЯ?" є ідеальним заголовком.
uhoh

Згідно з Вікіпедією ( en.wikipedia.org/wiki/… ), найвищою мірою є Серро Чаджантор у Чилі в 18 500 футів. SOFIA летить близько 45 000 футів ( en.wikipedia.org/wiki/… ). Тим не менш, наскільки це високе, все ще існує достатня атмосфера, щоб блокувати багато інфрачервоної енергії. Він може отримати набагато БОЛЬШЕ, ніж наземні обсерваторії, але він все ще обмежений. Це одне з речей, за якими Веб-телескоп Джеймса буде досконалим.
Дж. М. Хейнс

"надстабільна платформа, яка компенсує всі рухи та вібрації". Ні. Ви можете використовувати цифрові технічні засоби стабілізації зображення.
Сем

"сильні гіроскопи для цього". Ні. Для цього використовуєте інші телескопи. шукати "зірковий трекер". "виріжте отвір в даху літака, щоб воно не стирчало (адже використання вікна виверне вашу якість зображення)" Ні. Ви можете використовувати оптичне скло якості. "вартість модифікації та обслуговування реактивного літака" незначна порівняно з витратами на будівництво, випробування та запуск телескопа, який ви не можете підтримувати (на базі космічного простору)
Сем,

8

Інші відповіді, схоже, не підкреслюють однієї переваги телескопів- змій у літаку; що в швидкому русі і портативність!

Ось приклади

  1. ІЧ-огляд телескопом у літаку, відмінному від СОФІЇ, та
  2. спостереження за допомогою літака SOFIA, але це не великий ІЧ-телескоп!

Запитання Чому для теплового зображення поверхні Меркурія потрібен телескоп на струмені, що летить через затемнення? а також пов'язана сторінка NASA, що переслідує загальне сонячне затемнення з реактивів WB-57F NASA, описує два реактивні телескопи:

Амір Каспі з Південно-Західного науково-дослідного інституту в Боулдері, штат Колорадо, та його команда використають два дослідницьких літака НАСА WB-57F для переслідування темряви по всій Америці 21 серпня. зафіксує найяскравіші зображення зовнішньої атмосфери Сонця - корони - та найперші в історії теплові зображення Меркурія, виявляючи, як змінюється температура по всій поверхні планети.

Поки ІЧ бере участь, струмені необхідні через швидкість, з якою умбра сонячного затемнення рухається відносно поверхні Землі, або в цьому випадку швидкість відносно атмосфери, яка внаслідок тертя здебільшого рухається з обертанням Землі.

Тож СОФІЯ - не єдиний телескоп у літаку!

Подивіться відео NASA Jets Chase Загальне сонячне затемнення ! Ось скріншот:

Знімок екрана з NASA Jet Chase Загальне сонячне затемнення



Питання Тимчасові тіні від поясу Койпера! Якісь новини? Це спрацювало? описує використання обсерваторії СОФІЯ, але це не первинний інфрачервоний телескоп для спостереження за окультацією зірки:

оновити 24-Jun-2017: СОФІЯ Прибула в Новій Зеландії , щоб дотримуватися Південний Skies Там планується літати СОФІЮ через інший передбачений шлях оккультаціі на 17 липні СОФІЇ (. 2,5 метра діаметр) являє собою величезний інфрачервоний телескоп (1 ~ 250 мкм) з різноманітні масиви криогенних фокальних площин, що пролітають над більшою частиною води в атмосфері Землі ( YouTube ). Це здається, що вони просто використовуватимуть камеру видимого світла (за дзеркалом Насміта ?), А не інфрачервону здатність, але портативність, безумовно, зручна. Цією місією може стати "Полювання на літак на тіні з поясу Койпера".

Тож здається, що в цьому випадку вони використовують SOFIA для переносу , але це не обов'язково, що це інфрачервона здатність, і навіть не для великого телескопа!

Дивіться сторінку НАСА СОФІЯ Прибуває до Нової Зеландії для спостереження за Південним Небом

введіть тут опис зображення

вище: З новин та повідомлень AsteroidOccultations.com за 2014 рік MU69


З цієї відповіді (ця конкретна послідовність зображень із наземного телескопа):

Оновлення 20 липня

Щонайменше 5 телескопів захопили окультацію під час кампанії спостереження 17 липня (анімований GIF):
моргати


7

SOFIA (як описано у відповіді @Hobbes) на даний момент є єдиним астрономічним телескопом, встановленим на літаку. Це переборює деякі проблеми з атмосферою Землі і обходить величезні витрати та екстремальні екологічні умови космічного телескопа, але це постає з цілою низкою інших труднощів!

Літак може злітати і приземлятися лише в певних місцях, і краще, якщо він приземлиться, звідки він прийшов, тому спостереження (які приходять лише з одного боку літака) дивляться в різні місця на виході і поверненні. У поєднанні з тим, що літак має обмежену кількість палива, це означає, що ви не отримаєте дуже тривалих часів інтеграції (як довго телескоп дивиться на один проміжок неба), тому ви не можете бачити багато деталей або дуже слабких предметів .

Літак трясеться, рухається і змінює температуру, і все це впливає на телескоп і знижує якість ваших спостережень.

Крім того, хоча це може бути дешевшим, ніж космічна місія, і давати більше можливостей для оновлення та обслуговування, це не надто дешево.

В основному, СОФІЯ крута, але, ймовірно, ніхто більше не збирається її будувати, і я не впевнений, скільки ще буде фінансуватися СОФІЯ. Це в чомусь хороша альтернатива, але недостатньо хороша, щоб зробити її життєздатною.


"... наразі єдиний астрономічний телескоп, встановлений на літаку", не зовсім коректний .
uhoh

6

На додаток до вищевказаних прикладів, телескоп колись був встановлений у Конкорді для перегляду повного затемнення. Швидкість літака дозволила йому тривалий час перебувати в зоні сукупності. Крейсерська висота літака близько 60 000 футів (вдвічі більше, ніж дозвукові комерційні реактивні літаки) також зменшила поглинання світла атмосферою.

/aviation/22083/how-were-astronomical-observation-performed-from-concorde

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.