Co ogranicza obecnie użyteczną ogniskową teleskopów?

11

Jakie bariery - technologii, fizyki i być może ekonomii (rzeczy, które byłyby technologicznie możliwe, ale są po prostu zbyt drogie) wyznaczają górną granicę jakości teleskopów do obserwacji nieba w widmie widzialnym - obserwując powierzchnię odległych obiektów w maksymalnej rozdzielczości / szczegółowości ?

telescope SF.
źródło
1
„Zoom” to kiepskie słowo w pytaniu. Teleskopy nie „powiększają” jak aparaty konsumenckie. Zwykle mają stałą ogniskową. „Zoom” może oznaczać „jak wysoko teleskop może powiększać”, ale teleskopy zwykle nie są zaprojektowane do dużych powiększeń, ponieważ nie jest to najważniejsze. Zasugeruj zastąpienie „zoomu” słowem „jakość”, tak jak zostało to użyte w szczegółach ...
Jeremy,
1
„Jakość” to raczej arbitralne wskaźniki. „Zoom” zastąpiłem „Użyteczną ogniskową” („Użyteczną” - ponieważ istnieją kamery o nieskończonej długości ogniskowej stosowane powszechnie w systemach wizyjnych w przemyśle, ale jasność obserwowanych obiektów spada wraz z odległością, więc kilka metrów dalej wszystko jest całkowicie ciemne. Są one jednak dobre do automatycznego rozpoznawania obrazu, usuwając efekty perspektywiczne z obrazu, który ma być analizowany, np. w kontroli jakości obrabianych części. Oczywiście nie można go stosować w odległości kilku parsek)
SF.

Odpowiedzi:

7

Rozdzielczość wizualna teleskopu jest wprost proporcjonalna do apertury teleskopu. Ogniskowa, a co za tym idzie powiększenie, które można uzyskać, dostosowuje się do rozdzielczości wizualnej.

Obecnie teleskopy są zazwyczaj tak dobrze zbudowane, że mają ograniczoną dyfrakcję , co oznacza, że ​​rozdzielczość optyczna z powodu dyfrakcji jest czynnikiem ograniczającym. Jeśli chcesz mieć „większe powiększenie” w teleskopie, zawsze chcesz mieć większy otwór. Dłuższa ogniskowa może pomóc, ale nie jest całkiem konieczna.

I, jak powiedział Jeremy, ograniczającym zasobem w tym są pieniądze. Istnieją pewne problemy inżynieryjne związane z budowaniem bardzo dużych teleskopów, ale większość z nich można rozwiązać, biorąc pod uwagę wystarczającą ilość pieniędzy, czasu i zasobów.

Arne
źródło
9

Aby odpowiedzieć na pytanie, zmieniono je na: „Co obecnie ogranicza jakość teleskopów?” Odpowiedź brzmi: pieniądze .

Kiedyś była to: atmosfera . Jednak wraz z postępem w dziedzinie adaptacyjnej optyki naziemne teleskopy osiągają to, co kiedyś wymagało teleskopu kosmicznego. Dodatkowo, jeśli chcemy, mamy technologię teleskopów kosmicznych, taką jak oczekujący JWST.

Tak właściwie sprowadza się to do finansowania. Kto wyda pieniądze na kosztowną technologię, aby widzieć lepiej i dalej, gdy nauka jest ściskana w celu uzyskania finansowania ze wszystkich stron, a astronomowie nie mogą przedstawić uzasadnienia biznesowego dla zwrotu z inwestycji, jaki firma biotechnologiczna może rozwinąć trawa, która spowoduje, że krowy będą wyrzucać mniej metanu.

Jeremy
źródło
Dzięki temu, kto -1 tutaj moją odpowiedź, nie pozostawiając komentarza. Kiedy to napisałem, pytanie NIE dotyczyło ogniskowej, ale co ogranicza „zoom” teleskopu
Jeremy
6

Porównując teleskopy, które obserwują widmo widzialne z widmem radiowym, radio astronomowie byli w stanie stworzyć teleskopy z otworami rzędu kilometrów, dzięki syntezie apertury . Jest to niezwykle trudne w teleskopach optycznych, a jedynym teleskopem (afaik), który to robi, jest Duży Lornetka . Jest to możliwe w radioastronomii, ponieważ możemy zmierzyć fazę fali przychodzącej za pomocą radioteleskopów, ponieważ informacja o fazie nie jest rejestrowana przez teleskopy optyczne. Być może w przyszłości technologia pomoże nam stworzyć detektory optyczne, które mogą mierzyć fazę fali.

zbliżając się do wielkości samej apertury, coraz większe rozmiary nie pomagają, o ile nie uwzględniamy widzenia atmosferycznego. powodem, dla którego gwiazdy migoczą, jest widok atmosferyczny. Efekty widzenia można negować za pomocą adaptacyjnej i aktywnej optyki, a rozwój tych technologii pomoże astronomii iść naprzód.

dochodząc do rzeczywistych detektorów, wewnętrzny szum z detektorów radiowych (np. bolometrów) jest znacznie mniejszy niż w detektorach optycznych (np. CCD). więc znowu, może w przyszłości będziemy mieć lepsze detektory o wyjątkowo niskim poziomie hałasu.

(przepraszam, nie dodawaj więcej linków. potrzebne więcej powtórzeń: D)

Poruri Sai Rahul
źródło
1
Zastanawiam się, fale radiowe, fale optyczne, to wszystko promieniowanie elektromagnetyczne, tylko różne długości fal. Co z falami optycznymi, które uniemożliwiają dostosowanie technologii fal radiowych do tego spektrum?
SF.
detektory stosowane w astronomii optycznej i radiowej są różne. w radioastronomii wykrywamy pola E i B fali propagacyjnej za pomocą anteny, gdzie podobnie jak w astronomii optycznej absorbujemy fotony i mierzymy tylko strumień fotonów i ich energii. różnica ma długość fali / energia fotonu. podobnie, czy możesz pomyśleć o badaniu promieni rentgenowskich, mimo że przechodzą one przez większość metali? za pomocą fotopowielaczy.
Poruri Sai Rahul