Сверхгигантский телескоп

[MARS9]

Согласно Википедии самое большое зеркало у телескопа находиться на Канарских островах и его диаметр 10.4 метров: http://en.wikipedia.org/wiki/Gran_Telescopio_Canarias
Хотелось бы знать что в принципе мешает на Земле построить гигантский телескоп у которого диаметр главного зеркала был бы например 40-50 метр? Это только вопрос финансов? Или земная атмосфера при таком увеличенном случае уже сильно исказит полученное изображение? Или пока технологически невозможно построить такое огромное зеркало? Или не очень нужно? 

[Roman-19]

Читал, что существуют проекты 50-и метрового и даже 100 метрового (кажется обозначается OWL) телескопов, зеркала собраны из сегментов. Осуществление вроде не ранее 2020-2030 годов.

[Fredagar]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,72375.0.html

[borison]

Почему зеркало должно быть именно стеклянным, почему бы не сделать поверхность из пластика(стекло/угле) и покрыть отражающим слоем?

[dims]

Или земная атмосфера при таком увеличенном случае уже сильно исказит полученное изображение?

Да, раньше мешало именно это. Но сейчас придумали, каким способом преодолеть этот предел: специальная система с помощью лазера следит за состоянием атмосферы и вносит компенсирующие изменения в кривизну зеркала (адаптивная оптика). Ясно, что такое зеркало должно состоять из гибких сегментов. Впервые такая технология была применена, кажется, в обсерватории Кека и хорошо себя зарекомендовала. Я думаю, все последующие большие телескопы проектируются с её применением. Они будут видеть лучше Хаббла, поэтому, мне кажется, в космос больше не будут выводить оптические телескопы -- только телескопы в других длинах волн.

[Karagy]

Почему зеркало должно быть именно стеклянным, почему бы не сделать поверхность из пластика(стекло/угле) и покрыть отражающим слоем?

Как только найдут пластик с
 1. удовлетворительным коэффициэнтом теплового расширения/сжатия
 2. с предсказуемым изменением формы при тепловом расширении/сжатии
- так сразу на него и перейдут. А пока что стекло, как аморфное тело без кристаллической решетки, является наилучшим материалом для зеркал по обоим вышеперечисленым параметрам.

Они будут видеть лучше Хаббла, поэтому, мне кажется, в космос больше не будут выводить оптические телескопы -- только телескопы в других длинах волн.

ЕМНИП, Хаббл выводился как раз для приема излучения в диапазонах, недоступных на поверхности Земли из-за атмосферы.

[Грехов Михаил]

ЕМНИП, Хаббл выводился как раз для приема излучения в диапазонах, недоступных на поверхности Земли из-за атмосферы.

Да не... не из-за диапазонов а из-за того, чтобы убрать вредное размывающее воздействие атмосферы.

[Dem]

У космического телескопа есть одно преимущество - он может делать снимок со сверхвысокой выдержкой (дни и более). На Земле этому мешает её вращение.

[konstkir]

У космического телескопа есть одно преимущество - он может делать снимок со сверхвысокой выдержкой (дни и более)...

А так было?

[Fredagar]

Выдержку-то и на Земле можно увеличивать, это даже продвинутые любители делают, снимая несколькими ночами. Реальное ограничение -- не всё небо видно, даже на экваторе.

[MARS9]

Okub62

Я когда-то читал про изготовление зеркала для Зепенчугской обсерватории. Там что-то писалось, что громадное зеркало под своим весом коробится

Да, я тоже так читал и это весьма удивило меня ибо разве невозможно чтоб под зеркалом было что-то твердое который не даст зеркале деформироваться? Понятно что в космосе это наверно трудно будет сделать (дополнительный предмет под зеркалом это дополнительный вес) но что на Земле мешает нам это сделать?

Roman-19

Читал, что существуют проекты 50-и метрового и даже 100 метрового (кажется обозначается OWL) телескопов, зеркала собраны из сегментов. Осуществление вроде не ранее 2020-2030 годов.

Это в космосе или на Земле?

dims

Да, раньше мешало именно это. Но сейчас придумали, каким способом преодолеть этот предел: специальная система с помощью лазера следит за состоянием атмосферы и вносит компенсирующие изменения в кривизну зеркала (адаптивная оптика). Ясно, что такое зеркало должно состоять из гибких сегментов. Впервые такая технология была применена, кажется, в обсерватории Кека и хорошо себя зарекомендовала.

Не совсем понял-эта техника позволяет "убрать" те проблемы которые бывают из-за деформации зеркала или из-за атмосферы?

Karagy

Как только найдут пластик с
 1. удовлетворительным коэффициэнтом теплового расширения/сжатия
 2. с предсказуемым изменением формы при тепловом расширении/сжатии
- так сразу на него и перейдут. А пока что стекло, как аморфное тело без кристаллической решетки, является наилучшим материалом для зеркал по обоим вышеперечисленым параметрам.

Значит аморфность вещества играет ключевую роль?

[violet]

Как только найдут пластик с
 1. удовлетворительным коэффициэнтом теплового расширения/сжатия
 2. с предсказуемым изменением формы при тепловом расширении/сжатии
- так сразу на него и перейдут. А пока что стекло, как аморфное тело без кристаллической решетки, является наилучшим материалом для зеркал по обоим вышеперечисленым параметрам.

Значит аморфность вещества играет ключевую роль?

Не аморфность, а характеристики материала. Сейчас зеркала для телескопов делают из ситала - это не совсем стекло, материал где есть и кристалическая и аморфная фаза. Благодаря этому ситал и имеет коэф. расширения практически равный 0. Стекло тоже не является чисто аморфным материалом. Другим важным качеством ситала является твердость , что позволяет его обрабатывать, исправлять, полировать с одной стороны , с другой банально не царапается от пыли. И наконец материал должен позволять напылять на него отражающее покрытие. Лучше ситала ничего пока нет.

[Roman-19]

Roman-19

Читал, что существуют проекты 50-и метрового и даже 100 метрового (кажется обозначается OWL) телескопов, зеркала собраны из сегментов. Осуществление вроде не ранее 2020-2030 годов.

Это в космосе или на Земле?

На Земле. Подробности описаны в журнапе "Наше небо" за октябрь 2001 г. (укр.)

[Dem]

Да, я тоже так читал и это весьма удивило меня ибо разве невозможно чтоб под зеркалом было что-то твердое который не даст зеркале деформироваться? Понятно что в космосе это наверно трудно будет сделать (дополнительный предмет под зеркалом это дополнительный вес) но что на Земле мешает нам это сделать?

Не бывает такого "твёрдого", чтобы под нагрузкой не деформировалось. Пустого места между атомами в веществе много...

Не совсем понял-эта техника позволяет "убрать" те проблемы которые бывают из-за деформации зеркала или из-за атмосферы?

Любые, причина роли не играет. Форма просто приводится к такой, чтобы в фокусе было чёткое изображение.

[AstroNick]

... поэтому, мне кажется, в космос больше не будут выводить оптические телескопы -- только телескопы в других длинах волн.

На смену Хабблу планируется в ближайшие годы вывести James Webb Space Telescope (JWST) с 6.5-м зеркалом. Правда, работать будет в ИК-диапазоне.
А на более отдалённое будущее - ATLAST, с зеркалом от 8 до 16 метров, рабочий диапазон - УФ, оптика и ИК.

У космического телескопа есть одно преимущество - он может делать снимок со сверхвысокой выдержкой (дни и более)...

А так было?

У Хаббла - нет! Поскольку он летает на низкой экваториальной орбите, то непрерывные наблюдения на нём возможны только в течение половины периода (на самом деле - даже чуть меньше). Вот JWST и ATLAST планируют вывести в точку Лагранжа L2 - там таких ограничений уже не будет.

Выдержку-то и на Земле можно увеличивать, это даже продвинутые любители делают, снимая несколькими ночами. Реальное ограничение -- не всё небо видно, даже на экваторе.

Увеличение выдержки не всегда приводит к увеличению количества информации! Для изучения быстропротекающих нестационарных процессов (например, в тесных двойных системах) нужно собрать как можно больше фотонов за ограниченный промежуток времени, и сделать это возможно только за счёт большой собирающей площади!

[borison]

Если нет альтернативы ситалу, то может проще создать программу которая будет учитывать погрешность вносимую материалом?

[armadillo]

А что мешает большому пленочному телескопу на орбите?

[dims]

Не совсем понял-эта техника позволяет "убрать" те проблемы которые бывают из-за деформации зеркала или из-за атмосферы?

Конечно, и те и те, но главная проблема, принципиальная, были помехи от колебаний атмосферы. Телескопы с неадаптивной оптикой достигли своего предела, дальше уже, как ни увеличивай зеркало, лучше (почти) не будет.

[dims]

Правда, работать будет в ИК-диапазоне.

Ну вот, я как раз читал про новые телескопы и от этого у меня сложилось такое мнение. Кажется, они "не любят" видимый диапазон. Возможно, это, как раз, влияние от развития наземных телескопов.

[xd]

...Но сейчас придумали, каким способом преодолеть этот предел: специальная система с помощью лазера следит за состоянием атмосферы и вносит компенсирующие изменения в кривизну зеркала (адаптивная оптика). Ясно, что такое зеркало должно состоять из гибких сегментов. Впервые такая технология была применена, кажется, в обсерватории Кека и хорошо себя зарекомендовала. Я думаю, все последующие большие телескопы проектируются с её применением. Они будут видеть лучше Хаббла, поэтому, мне кажется, в космос больше не будут выводить оптические телескопы -- только телескопы в других длинах волн.

А разве не мешает рассеяние в атмосфере свет от таких объектов, как Луна и Солнце? Днём наблюдения хочешь-не хочешь придётся останавливать, Луна тоже вносит свои органичения, пусть и не такие критичные. Так что очень длительные экспозиции делать не получится.