Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Опрос. Если бы уже сейчас был создан телескоп с диаметром зеркала 1 км  (Прочитано 6756 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн EvilShurik

  • *****
  • Сообщений: 1 320
  • Благодарностей: 43
    • Сообщения от EvilShurik
Можно ли уже сейчас создать оптический интерферометр из двух космических телескопов апертурой к примеру 3 метра каждый и базой километр? У такого интерферометра база достаточна для различения планеты у другой звезды, хотя светосила маленькая - но это не будет проблемой, можно копить свет. В космосе расстояния между телескопами можно удерживать с фантастической точностью - при расстоянии в несколько километров она составит миллионные доли сантиметра - такая точность достигнута для зеркал в интерферометре LIGO которым пытаются зарегистрировать гравитационные волны. Так что угловое разрешение оптического интерферометра может быть огромным - достаточно, что бы регистрировать отдельно от звезды планеты.

Оффлайн Михаил_Никитин

  • ***
  • Сообщений: 195
  • Благодарностей: 0
  • Воинствующий атеист
    • Сообщения от Михаил_Никитин
Идея по километровому телескопу: берется лист тонкой пленки, вырезается в нем километровое отверстие и все это выводится за орбиту Плутона. Работает как камера-обскура, приемник находится за листом на расстоянии, чтобы край листа был виден под углом несколько десятков градусов. Светосила, правда, никуда не годится и разворачивать устройство нельзя, зато оптическую поверхность вообще не обрабатывать!
...Но я стрелой проник туман!

signing_kettle

  • Гость
Цитата
В космосе расстояния между телескопами можно удерживать с фантастической точностью - при расстоянии в несколько километров она составит миллионные доли сантиметра
  :o :o :o
Каким образом?

signing_kettle

  • Гость
Цитата
А причем тут освещенность?
Освещенность это световой поток через единицу поверхности. Поскольку единственный источник тепла в рассматриваемом случае - свет (электро-магнитное излучение), нет иной возможности оценить "зажигательную" способность оптики, кроме как оценить освещенность (подводимую энергию за единицу времени на единицу поверхности) изображения.

datumn

  • Гость
Увы, поверхность планет отражает далеко не весь свет падающий со стороны Солнца, но главное она его рассеивает практически в во все стороны более-менее равномерно.

Даже если бы собрали весь этот рассеяный свет в фокусе какого-то воображаемого зеркала с нулевыми потерями мы не сумели бы получить на изображении освещенность большую, чем создает этот свет на поверхности предмета. Это следует из законов геометрической оптики, примерно тех же, из которых телескоп не может повысить яркость протяженных предметов - только уменьшить. Кому интересно, может сам поискать в литературе как это следует из инварианта Лагранжа-Гельмгольца. 

Попробую более строго сформулировать задачу.

Есть шаровидное тело, которое как диффузно отражает (рассеивает) солнечный свет, так и переизлучает поглощенное излучение. Тело находится в температурном равновесии, поэтому мощность, приходящая на единицу его площади равна мощности уходящей. Обозначим эту мощность в точке P (малом участке), что кажется наблюдателю серединой тела, как W.

Есть зеркало диаметром D и фокусным расстоянием F, строящее изображение тела. Возможно ли с помощью этого зеркала подвести к середине изображения тела мощность w на единицу площади, превосходящую W, и какое для этого должно быть F?

---
Решение.

Пусть L - расстояние от зеркала до P. Площадь полусферы сферы радиусом L есть 2*pi*L^2. Площадь зеркала: (pi*D^2)/4. Отношение площадей: D^2 / (8*L^2). В грубом приближении можно считать, что это и есть доля мощности, доходящая до зеркала от P
(oднако с учетом закона Ламберта, эту долю следует удвоить). Можно видеть, что

w = W * 2 * (L^2 / F^2) * D^2 / (8*L^2)  или  w = W * 0.25 * D^2 / F^2

Отсюда: чтобы выполнялось условие w > W, требуется F / D < 0.5.
« Последнее редактирование: 26 Июн 2008 [15:15:33] от Arkady »

datumn

  • Гость
... Это следует из законов геометрической оптики, примерно тех же, из которых телескоп не может повысить яркость протяженных предметов - только уменьшить. Кому интересно, может сам поискать в литературе как это следует из инварианта Лагранжа-Гельмгольца. 

...
Можно видеть, что

w = W * 2 * (L^2 / F^2) * D^2 / (8*L^2)  или  w = W * 0.25 * D^2 / F^2

Отсюда: чтобы выполнялось условие w > W, требуется F / D < 0.5.

Не понимаю, отчего стоит авторитетная тишина?  Где опровержение на основе инварианта?  ;D

Оффлайн dan bv

  • ****
  • Сообщений: 317
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от dan bv
Я так понимаю, эта штука вынесена за атмосферу? Тогда, даже при дифракционном качестве, на расстоянии Альфы Центавра будет дифракционный предел около 30 тыс. км (если я где-то нолики не перепутал :) ) То есть очень мало для подробного изучения экзопланет у ближайших звезд, кроме разве что каких-то крупных деталей на газовых гигантах.

Видеть планеты Альфы хотя бы как точки, разве это плохо?

А у альфы планет нету

"The only way to win World War III is to prevent it"-
Dwight Eisenhower.

Оффлайн Serg_H

  • ***
  • Сообщений: 183
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Serg_H
Цитата
Предлагаю желающим предложить 5 объектов космоса, в порядке убывания приоритета, на которые в первую очередь должен бы быть направлен гигантский телескоп (диаметр зеркала 1 км), если бы он появился сейчас.
А почему только 5 объектов космоса? , новый инструмент соответственно новые возможности по всем основным показателям, значит новая более детальная информация практически по всем наблюдаемым объектам, значит новые открытия, кто его знает что будет замечено в природе космоса. Ну а с эстетической точки зрения конечно хорошо бы увидеть экзопланеты (Землеподобные) у других звёзд, пусть даже в виде точек.
По поводу реальной постройки апертуры размером в 1 км, да ещё в космосе (на Земле это даже наверно сложней, конструктивно гравитацию не выдержат материалы, представьте километровые фермы), в общем пока человечеству цельноапертурный вариант не по силам. Другое дело, как уже упоминали выше, "закинуть" по частям в космос ряд зеркал по 5-6 метров, а там уже развести их и этим синтезировать гигантские апертуры значительно больше километра (да хоть 1000 км), но это тоже комплекс не тривиальных задач, хотя бы как удержать один относительно другого с субмикроннойй точностью, и чтобы не "расплывались" со временем. Да ещё весь этот комплекс разворачивать надо синхронно для наведения на следующий объект изучения. В общем задача очень не простая.     
Во Вселенной много всего, но мы видим только то, что хотим видеть.

Оффлайн Yuri P.

  • *****
  • Сообщений: 3 531
  • Благодарностей: 448
  • nobody is perfect...
    • Сообщения от Yuri P.
- космический телескоп диаметром несколько сот метров не такая уж и далекая перспектива. Оптика для подобных телескопов разрабатывается в одной из лабораторий Колорадо.
В основу принципа действия положена дифракция света на небольших отверстиях в непрозрачной пленке. Отверстия нанесены в расчетной закономерности, которая позволяет строить изображение в фокусе. Линза диаметром 100мм которую нам показали работает как обычная линза, имя вес в тысячи раз меньший.
Аркадий, я думаю, если отвлечется от своей новой программы (LinziK), может расчитать размеры отверстий и их расположение.   
Теперь представьте любительский телескоп в несколько метров в диаметре весящий со всей механикой не более пары килограмм!

Юрий