Що обмежує орієнтовну відстань телескопів в даний час?


11

Які бар'єри - технологія, фізика і, можливо, економія (речі, які були б технологічні, але просто надто дорогі), встановлюють верхню межу якості телескопів для спостереження за небом у видимому спектрі - спостереження за поверхнею віддалених об'єктів з максимальною роздільною здатністю / деталізацією ?


1
"Зум" - це бідне слово у питанні. Телескопи не «масштабують», як камери споживачів. Вони, як правило, мають фіксовану фокусну відстань. "Зум" може означати "наскільки високий може збільшувати телескоп", але телескопи, як правило, не розроблені для великих масштабів, оскільки це не є основним фактором. Запропонуйте замінити "масштабування" на "якість", як це використовується в деталях ...
Jeremy

1
"Якість" - це досить довільні показники. Я замінив "Zoom" на "Використовувана фокусна відстань" ("Корисна") - тому що існують камери нескінченної фокусної відстані, які зазвичай використовуються в системах машинного зору в промисловості, але яскравість спостережуваних об'єктів падає з відстанню в них, так що на пару метрів все цілком темно. Вони хороші для автоматичного розпізнавання зображень, але, видаляючи перспективні ефекти з аналізу, що підлягає аналізу, наприклад, в якості контролю оброблюваних деталей. Очевидно, не можна використовувати на відстанях з декількома парсерами)
SF.

Відповіді:


7

Візуальна роздільна здатність телескопа прямо пропорційна діафрагмі телескопа. Фокусна відстань, а отже, і збільшення, яке може бути досягнуто, слідує лише за візуальною роздільною здатністю.

Телескопи сьогодні, як правило, настільки добре побудовані, що вони дифракційно обмежені , а значить, обмежуючим фактором є оптична роздільна здатність через дифракцію. Якщо ви хочете мати телескоп "більшого збільшення", ви завжди хочете мати діафрагму більшого розміру. Більш довга фокусна відстань може допомогти, але це не зовсім необхідно.

І, як сказав Джеремі, обмежуючим ресурсом у цьому є гроші. Існують деякі інженерні проблеми зі створенням надзвичайно великих телескопів, але більшість із них можна вирішити, даючи достатньо грошей, часу та ресурсів.


9

Щоб відповісти на запитання, переформульоване так: "Що обмежує якість телескопів на даний момент?" Відповідь здебільшого: гроші .

Раніше це було: атмосфера . Але з прогресом у адаптивній оптиці наземні телескопи досягають того, що раніше вимагав космічний телескоп. Плюс до цього, у нас є технологія космічних телескопів, якщо ми хочемо, як і очікуваний JWST.

Настільки багато, це зводиться до фінансування. Хто збирається витратити гроші на дорогу технологію, щоб побачити краще і далі, коли наука стискається для фінансування з усіх кварталів, а астрономи не можуть висунути бізнес-справи для повернення інвестицій, як біотехнологічна компанія може розвиватися трава, що призведе до того, що корови спалахнуть менше метану.


Дякую тому, хто хотів би тут відповісти, не залишаючи коментарів. Коли я це писав, питання було НЕ про фокусну відстань, а про те, що обмежує "збільшення" телескопа
Джеремі

6

Порівнюючи телескопи, які спостерігають видимий спектр із радіоспектром, радіоастрономи завдяки синтезу діафрагми змогли створити телескопи з отворами порядку кілометрів . Це вкрай важко в оптичних телескопах і єдиний телескоп (afaik), який робить це, - це великий бінокулярний телескоп . Причина, по якій це можливо в радіоастрономії, полягає в тому, що ми можемо виміряти фазу вхідної хвилі, використовуючи радіотелескопи, де інформація про фазу не фіксується оптичними телескопами. Можливо, в майбутньому технологія допоможе нам зробити оптичні детектори, здатні вимірювати фазу хвилі.

якщо прийти до розміру самого отвору, то більший і більший розміри не допомагають, доки ми не враховуємо атмосферне бачення. причина, як зірки мерехтять, - це атмосферне бачення. бачення ефектів можна заперечувати за допомогою адаптивної та активної оптики, а просування цих технологій допоможе астрономії рухатися вперед.

Потрапляючи до фактичних детекторів, власний шум від радіодетекторів (наприклад, болометрів) набагато менший, ніж у оптичних детекторів (наприклад, CCD). тому знову, можливо, у майбутньому ми маємо кращі детектори з надзвичайно низьким рівнем шуму.

(Вибачте, що не можна додати більше посилань. Потрібно більше представників: D)


1
Цікаво, радіохвилі, оптичні хвилі, це все електромагнітне випромінювання, просто різної довжини хвилі. Що з оптичними хвилями, що перешкоджає адаптуванню радіохвиль до цього спектру?
СФ.

детектори, що використовуються в оптичній та радіоастрономії, різні. в радіоастрономії ми виявляємо поля E і B розповсюджувальної хвилі за допомогою антени, де, як і в оптичній астрономії, ми поглинаємо фотони і вимірюємо лише потік фотонів та їх енергію. значення має значення довжини хвилі / фотона. Аналогічно, ви можете подумати, як вивчають рентгенівські промені, хоча вони проходять через більшість металів? за допомогою трубок фото-множника.
Порурі Сай Рахул
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.