Возможности орбитальных телескопов

[Michael]

Вопрос носит теоретический характер. Может ли быть создан орбитальный (космический) телескоп с параметрами по качеству изображений, позволяющими конкурировать с пролетающими в непосредственной близости от тел Солнечной системы космическими станциями? В случае реализации такого проекта уменьшится необходимость в создании дорогостоящих и длительных по времени перелёта Межпланетных станций         

[konstkir]

Как Вы думаете. Есть разница - смотреть с расстояния 20 км в небольшой хороший телескоп или в Хаббл с расстояния
200 000 000км?

[Грехов Михаил]

Нет, не может. Расстояния до объектов в миллионы раз больше. Значит и телескоп должен быть весьма большой.

Ну и некорректно сравнивать. О возможностях КА, которые могут рассмотреть что-то с разных углов и разного ракурса, до того, что помимо телескопа КА еще и содержат целый арсенал измерительной аппаратуры (спектрометры, магнетометры и др.) Так телескоп, находящийся на миллионах километрах ничего измерить не сможет совсем. А еще же многие тела изучаются с посадкой на них, пытаются привезти вещество с их поверхности. Это же совсем никак не сравнимо.

[Michael]

Как Вы думаете. Есть разница - смотреть с расстояния 20 км в небольшой хороший телескоп или в Хаббл с расстояния
200 000 000км?

На быстрый вопрос-быстрый ответ: скажите, есть разница, получить наблюдение в течение нескольких часов (приблизительно) после получения заказа или ждать годы (если не десятки лет) прибытия космического аппарата к месту назначения? Теперь по поводу Хаббла. В свободном пространстве нет ограничения ни по весу ни по размерам телескопа. Хаббл это только начало, разве есть какие-то принципиальные ограничения (научные), не позволяющие сделать разрешение телескопа на порядок (порядки) превышающее то, что имеется на Хаббле? Тем более, что современные технологии в создании телескопов как по чисто механической части, так и в программной области сильно продвинулись вперёд   

[Грехов Михаил]

В свободном пространстве нет ограничения ни по весу ни по размерам телескопа. Хаббл это только начало, разве есть какие-то принципиальные ограничения (научные), не позволяющие сделать разрешение телескопа на порядок (порядки) превышающее то, что имеется на Хаббле? Тем более, что современные технологии в создании телескопов как по чисто механической части, так и в программной области сильно продвинулись вперёд   

Ограничения все-же есть. Ракеты не могут выводить сотни...тысячи тонн груза в космос одним махом и любых габаритов. А именно столько потребуется для создания огромного телескопа. И в этом случае срок от проектирования до первого наблюдения растянется на десятилетия. Научное общество мечтало о заатмосферном телескопе со времен первых полетов в космос - 60-е годы. А Хаббл возник в 90-е. Вот вам 2 разных фото. 1-ое то-как видит Ио (спутник Юпитера) при наблюдении Хабблом. И второе-Возможности КА "Галилео". Во втором случае еще и размер не полный. Есть разница? 

[Грехов Михаил]

Да... и забыл предупредить - такой гигантский телескоп будет много дороже, чем если бы около многих планет и малых тел Солнечной Системы поставить "сторожа", который будет этот мир бдеть как зеницу ока. Марс вот например бдят уже практически в непрерывном режиме.

[Michael]

В свободном пространстве нет ограничения ни по весу ни по размерам телескопа. Хаббл это только начало, разве есть какие-то принципиальные ограничения (научные), не позволяющие сделать разрешение телескопа на порядок (порядки) превышающее то, что имеется на Хаббле? Тем более, что современные технологии в создании телескопов как по чисто механической части, так и в программной области сильно продвинулись вперёд   

Ограничения все-же есть. Ракеты не могут выводить сотни...тысячи тонн груза в космос. А именно столько потребуется для создания огромного телескопа. И в этом случае срок от проектирования до первого наблюдения растянется на десятилетия. Научное общество мечтало о заатмосферном телескопе со времен первых полетов в космос - 60-е годы. А Хаббл возник в 90-е.

Имелись ввиду ограничения по проектированию и созданию БТ. Естественно, что БТ должен строится на орбите содружеством заинтересованных в этом стран. Понятно также, что это нельзя сделать быстро. Вопрос в другом, можно ли в принципе создать телескоп с требуемыми параметрами, тем более, что область применения такого аппарата может быть чрезвычайно многообразна-не только в области наблюдений многочисленных объектов Солнечной системы (а их тысячи-на все не налетаешься), но и в области астрофизики   

[Грехов Михаил]

Двигаются небольшими шашками. Сначала Хаббл, потом Телескоп имени Джеймса Вебба (он раза в 3 уже побольше) Потом ATLAST

https://ru.wikipedia.org/wiki/ATLAST

[Michael]

Да... и забыл предупредить - такой гигантский телескоп

Гигантский это какой, по параметрам или по размерам? Если по размерам, какие они могут быть по Вашему мнению? 

[Грехов Михаил]

Если по размерам, какие они могут быть по Вашему мнению? 

Для того, чтобы видет так-же как видит КА на орбите скажем вокруг астероида или кометы.... или вокруг марса размеры телескопа должны быть в такое же число раз больше во сколько ближе КА к исследуемому телу. То есть пример Хаббла я вам привел. Чтобы видеть так-же Ио необходим телескоп порядка того, что в 1000 раз больше. То есть размером зеркала в 2.4 километра.  Но это же нереально совсем!

[Michael]

Двигаются небольшими шашками. Сначала Хаббл, потом Телескоп имени Джеймса Вебба (он раза в 3 уже побольше) Потом ATLAST

Спасибо за схемы, так что движение идёт в нужном направлении. Как и следовало ожидать, зеркала составные, что значительно облегчает дело.

Если по размерам, какие они могут быть по Вашему мнению? 

Для того, чтобы видет так-же как видит КА на орбите скажем вокруг астероида или кометы.... или вокруг марса размеры телескопа должны быть в такое же число раз больше во сколько ближе КА к исследуемому телу. То есть пример Хаббла я вам привел. Чтобы видеть так-же Ио необходим телескоп порядка того, что в 1000 раз больше. То есть размером зеркала в 2.4 километра.  Но это же нереально совсем!

Вообще-то есть планы строительства БТ на Луне. А 2-3 км в свободном пространстве это вообще не размер. Но, самое главное, что посредством БТ появляется возможность наблюдать планеты  других звёздных систем, а возможно даже галактик 

[dims]

Чтобы далёкий телескоп давал такое же изображение, как и близкий, он должен иметь тот же самый угловой размер

[dims]

Хаббл имеет размер зеркала около 3 метров. Допустим, он летит над планетой на высоте 100000 метров. Значит, его угловой размер

\[ \alpha = 0.00003 \]

Чтобы дать такое же изображение на расстоянии

\[ 10^{15} \]

метров (1 световой год), размер его зеркала должен быть равен

\[ 10^{15} \cdot 0.00003 = 3 \cdot 10^{10} \]

метров, то есть,

\[ 3 \cdot 10^{7} \]

километров, то есть, чуть больше Юпитера.

[Klapaucius]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,9409.0.html
Хаббл - он от бедности. Можно сказать наоборот, кроха от роскоши былых военных программ. И не всегда нужен размер зеркала какого-нибудь, достаточно 2 скромных телескопа разнесённых на приличное расстояние. В рамках Земли есть такие реализованные проекты, но Земля маленькая.

[Monstr]

Хаббл - он от бедности. Можно сказать наоборот, кроха от роскоши былых военных программ. И не всегда нужен размер зеркала какого-нибудь, достаточно 2 скромных телескопа разнесённых на приличное расстояние. В рамках Земли есть такие реализованные проекты, но Земля маленькая.

Вы забываете, что нужно с огромной точностью наводить даже скромные телескопы и держать их. Еще сложнее соединить сигнал с обоих инструментов, ведь нужно сохранять длину оптических путей. Ну и помните, что вы повышаете разрешение только в плоскости, проходящей между зеркалами. В перпендикулярном направлении разрешающая способность останется прежней

[Klapaucius]

Вы забываете, что нужно с огромной точностью наводить даже скромные телескопы и держать их.

Кеплер справлялся, for example.

Еще сложнее соединить сигнал с обоих инструментов, ведь нужно сохранять длину оптических путей.

Cоединить не вопрос (делают давно, даже на слабых компьютерах), а разная длина оптических путей была бы благом. Но увы, "стерео" от далёких объектов возможно только когда "глаза" разнесены широко.
 

Ну и помните, что вы повышаете разрешение только в плоскости, проходящей между зеркалами. В перпендикулярном направлении разрешающая способность останется прежней

Да, казалось бы. Однако и наземные телескопы кое-что видят в этом смысле, с разнесением "гляделок" меньше чем на 12 тыс км. Ну и классический, можно сказать древний пример - определение параллакса звёзд. Даже одним телескопом. Земля не стоит на месте, и звёзды относительно неё смещаются. Для довольно близких изменение положения на небе позволяет вычислить параллакс и потом расстояние. Хотя Hipparcos это сделал лучше чем любые наземные телескопы, а на Гайю надежды ещё больше.

[e+]

Вы забываете, что нужно с огромной точностью наводить даже скромные телескопы и держать их.

Кеплер справлялся, for example.

Кеплер очень даже небольшой телескопчик - зеркало диаметром 0.95 м.

Еще сложнее соединить сигнал с обоих инструментов, ведь нужно сохранять длину оптических путей.

Cоединить не вопрос (делают давно, даже на слабых компьютерах), а разная длина оптических путей была бы благом. Но увы, "стерео" от далёких объектов возможно только когда "глаза" разнесены широко.

"На компьютерах" это делают для радиоволн и только потому что в сигнал вшиты временные метки - частота радиосигнала позволяет. А вот вшить метки в световой сигнал... Но кто знает? Может быть и получится когда-нибудь. А вот разность хода лучей в идеале должна быть равна нулю - иначе никакого интерферометра не получится. Это во-первых. А во-вторых - существующие интерферометры "картинки" не строят - если нужно "картинку" то такого ещё не придумано, т.к. насколько я понимаю, для этого разные части зеркала должны быть именно разными частями одного зеркала и их положение должно соответствовать друг-другу с точностью в доли световой волны. Наверное, когда-нибудь до такого дойдём, но пока - такого нет.
А если строить телескоп размером в 2 км например, то как вы собираетесь выдерживать его точность в 50 нм. например, если на него будут действовать приливные силы со стороны Луны, поле Земли может быть неоднородно, и т.д. и т.п.?
 

Ну и помните, что вы повышаете разрешение только в плоскости, проходящей между зеркалами. В перпендикулярном направлении разрешающая способность останется прежней

Да, казалось бы. Однако и наземные телескопы кое-что видят в этом смысле, с разнесением "гляделок" меньше чем на 12 тыс км.

Радиотелескопы. Интерферометров светового диапазона, насколько я помню, более 200 метров пока нет.

Ну и классический, можно сказать древний пример - определение параллакса звёзд. Даже одним телескопом. Земля не стоит на месте, и звёзды относительно неё смещаются. Для довольно близких изменение положения на небе позволяет вычислить параллакс и потом расстояние. Хотя Hipparcos это сделал лучше чем любые наземные телескопы, а на Гайю надежды ещё больше.

Ну вы определение параллакса с "картинкой"-то не путайте...

[Monstr]

Кеплер справлялся, for example.

Требования по точности одиночного телескопа и интерферометра не соизмеримы. Что простительно Кеплеру, то недопустимо интерферометру.
Остальное E+ написал правильно.