A A A A Автор Тема: Какой теоретический размер телескопа для наблюдения деталей экзопланет?  (Прочитано 6231 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн EKCTPEMICTАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 23
  • Благодарностей: 1
    • Сообщения от EKCTPEMICT
Пробывал считать такое, пропорциями, но получались совсем уж колоссальные цифры(

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 192
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Колоссальные и будут.
Вы не стесняйтесь, выкладывайте ваши подсчеты. Проверим. Там не так сложно все.
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

hoarfrost III

  • Гость
Допустим что линейные размеры детали планеты - 1000 км, а расположена она на расстоянии 1000 световых лет.
Тогда, угловой диаметр это детали будет 1000 км / (1000 * 300 000 км/с* 3600 * с * 24 * 365) = 1/31536000 = 0.32E-7.
Именно таким угловым разрешением должен обладать объектив нашего телескопа.
А угловое разрешение объектива телескопа:
1.22 * lambda / D.

Следовательно D >=  1.22 * lambda / 0.32E-7. Допустим что мы смотрим в зелёном цвете (500 нм). Тогда D>= 1.22 * 0.5E-6/0.32E-7 = 19 м.

Так что если заработают хитрые системы адаптивной оптики на Большом Канарском Телескопе, то кто знает - может быть что-то и увидим.
Либо я ошибся.
:)

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 785
  • Благодарностей: 499
    • Сообщения от konstkir
..Либо я ошибся.
:)

Похоже, да. Забыли скорость света. :)

Оффлайн Darth Sirius

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 538
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от Darth Sirius
Диаметр должен быть 5,7 млн. км

Оффлайн Павел Кирпиченко

  • *****
  • Сообщений: 12 672
  • Благодарностей: 100
    • Сообщения от Павел Кирпиченко
Диаметр должен быть 5,7 млн. км
Как получили цифру?
Команда Астрофорума в проекте Einstein@Home
Поможем науке. Присоединятесь! Это просто! www.boinc.ru

Оффлайн Diary of Dreams

  • *****
  • Сообщений: 2 472
  • Благодарностей: 95
    • Сообщения от Diary of Dreams
Допустим что линейные размеры детали планеты - 1000 км, а расположена она на расстоянии 1000 световых лет.
Тогда, угловой диаметр это детали будет 1000 км / (1000 * 300 000 км/с* 3600 * с * 24 * 365) = 1/31536000 = 0.32E-7.
Именно таким угловым разрешением должен обладать объектив нашего телескопа.
Либо я ошибся.
:)
Ещё раз эти цифры перемножьте.
1000 км / (1000 * 300 000 км/с* 3600 * с * 24 * 365) = 1/31536000 = 0.32E-7.
У меня получилось 1*10-13

hoarfrost III

  • Гость
Да, точно. 1.06E-13.
Ну тогда D >= 1.22 * 0.5E-6/1.06E-13 = 0.575E+7 м. Или 5750 км.

Многовато. Придётся лететь!
:)
« Последнее редактирование: 07 Дек 2011 [23:49:50] от hoarfrost III »

Оффлайн Павел Кирпиченко

  • *****
  • Сообщений: 12 672
  • Благодарностей: 100
    • Сообщения от Павел Кирпиченко
Многовато. Придётся лететь!
Даже в Солнечной ситеме проще отправить автомат поближе к изучаемому объекту, чем строить гиганские телескопы на орбите Земли. ;)
Команда Астрофорума в проекте Einstein@Home
Поможем науке. Присоединятесь! Это просто! www.boinc.ru

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 785
  • Благодарностей: 499
    • Сообщения от konstkir
Да, точно. 1.06E-13.
Ну тогда D >= 1.22 * 0.5E-6/1.06E-13 = 0.575E+7. Или 5.75 млн. км.

Многовато. Придётся лететь!
:)

Это уже флюктуация в другую сторону. Присмотритесь к размерности.  :)

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 982
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Только 5.8 млн метров, а не километров. Впрочем, намного легче не становится.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн Darth Sirius

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 538
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от Darth Sirius
Да уж. Метод последовательных приближений.

Впрочем, если диаметр "всего" под 6 тыс. км, есть вариант мутить такую оптику на основе пленки, растягиваемой центробежными силами и выгибаемой солнечным ветром. Приемник, судя по всему, должен быть на отдельном аппарате.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 626
  • Благодарностей: 82
  • Хочу на Меркурий!
    • Skype - sergeyyankovich
    • Сообщения от Skipper_NORTON
Цитата
Впрочем, если диаметр "всего" под 6 тыс. км есть вариант мутить такую оптику на основе пленки, растягиваемой центробежными силами. Приемник, судя по всему, должен быть на отдельном аппарате.
 
Что за пленка такая?

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 492
  • Благодарностей: 187
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
А линзу нельзя сделать из множества мелких объектов (или не такого уж множества, и просто аппаратов по массе с Вояджер)? Разве важна именно площадь принимающей поверхности, а не разброс принимающих элементов? Правда и тут могут быть проблемы, чтобы стабилизировать эти элементы (или как-то по-другому синхронизировать приходящую от них информацию), но на Земле же есть такие телескопы. Радиоинтерферометры например.
Carthago restituenda est

Оффлайн Darth Sirius

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 538
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от Darth Sirius
Кстати еще идея. А если использовать принцип кодирующей апертуры, разместив много непрозрачных секций с промежутками между ними по схеме матрицы Адамара? Изображение в фокусе восстанавливать постобработкой, а сами секции могли бы работать еще и солнечными батареями.

hoarfrost III

  • Гость
5750 км - это, всё-таки значительно лучше, чем 5 миллионов 750 тысяч. Можно попробовать построить интерферометр.
Если уж LISA планируют строить...

Оффлайн AlexOrex

  • *****
  • Сообщений: 2 208
  • Благодарностей: 136
  • Александр Орешко
    • Сообщения от AlexOrex
Ну и 1000 световых лет - для начала много. Хотя бы на одной из ближайших что-нибудь рассмотреть.
Deep Sky 114\900 eq7; бинокль Baigish 10х40, ахроматик 62/260

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 173
  • Благодарностей: 691
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
А зачем такое большое СПЛОШНОЕ зеркало?
Для получения заказанного разрешения достаточно иметь интерферометр, то есть разнесенные на 6 тыс. километров два зеркала поменьше (какого размера- отдельный вопрос).

Но. Вызывает недоумение ЗАКАЗАННОЕ разрешение. 1000 км на 1000 св.лет. И что вы хотите увидеть с таким разрешением на этом расстоянии? Планета с Землю будет состоять из 36 мутных точек (пикселов). Ну серп прорисуется. И толку то? Мы что, не знаем что все планеты имеют форму шара?
Чтобы увидеть очертания континентов вам нужно разрешение в 10-100 раз большее. Это (учитывая линейность всех используемых для расчета формул) в 10-100 раз большая база.
Или  ваш телескоп может увидеть континенты у планеты, которая ближе к нам в 10-100 раз. На дистанции 10-100 св.лет.
Допустим.
И что это нам вообще даст? Ну рассмотрите вы континенты на планетах ближайших звезд. Это добавит нам много знаний? Да. Добавит. Но не так много.
Куда больше данных нам даст куда меньшее разрешение. Достаточно увидеть планету как точку (пятно Эйри) на черном небе. Тогда можно сделать спектральный анализ ее атмосферы. Это тот минимум который даст нам максимум данных. От него и надо плясать.

Вряд ли фон планеты будет настолько плох, чтобы, мы не могли выделить планету, скажем на фоне неба в 10 раз большем чем размер планеты. То есть для планеты с Землю нам достаточно разрешения телескопа на заявленном растоянии 12000 км*10 =1.2E+8м.  Это в 120 раз больше чем начальное "техзадание". Значит база необходимого нам интерферометра уменьшается в 120 раз с 6 тыс. км до "всего" 50 км.

Но и это явно избыточное разрешение. Вот тут…

http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/tm/1991/12/teleskop.html

… есть более тоникой расчет. Для того чтобы увидеть планеты на 30 св. лет по оценкам авторов нужен телескоп 100 м. Обратите внимание. Авторы данного проекта предлагают сплошной телескоп из пузыря.
Хотя, как я понял, это для того чтобы увидеть слабый отраженный свет планеты на фоне света центральной звезды. Однако, это решение "в лоб". Центральную звезду ведь можно затенить коронографом и это резко снижает требования к усилению (площади поверхности зеркала или зеркал) телескопа. То есть достаточно иметь именно базу в 100 м и два (или четыре) небольших (надо считать отдельно каких по площади) зеркал.
Проще говоря.
Если вы ставите целью что-то рассмотреть на поверхности экзопланеты, то ваша затея почти безнадежна. Но если ваша цель увидеть экзопланету как точку, то телескоп получается вполне вменяемых размеров.

Скажем, интерферометр из 12-и зеркал  на поверхности Луны (жесткая база, нет геморроя с атмосферой)  с базой в 1000 км обеспечит вам возможность увидеть как точку планету с Землю практически везде в Галактикие (при заявленном в начале мною разрешении это 20 000 св.лет но это явно избыточное разрешение)!
Наверняка такой оптический телескоп надо строить по схеме антенной решетки, какую сейчас использую для радиотелескопов. То есть масса отдельных зеркал которые по-разному объединяются в интерферометры с разной базой разной направленнисти.
Например распологая отдельные зеркала как у Square Kilometre Array


По спирали или еще как (надо учитывать что поверхность Луны -сфера ну и наш телескоп желательно было бы уметь направлять в любую точку неба, что для него проблематично).

С таким лунным наблюдательным комплексом вы фактически можете ЗНАТЬ где находятся ВСЕ обитаемые (с богатой углеродно-водной биосферой) планеты в нашей Галактике… Если такие тут существуют…
Круто?
А то горячие головы, лететь, лететь…
Достаточно обосноваться на Луне!

Вообще в англоязычной сети можно найти массу информации по самым разным проектам супертелескопов самого разного базирования (в основном космические интерферометры).

Помимо сплошных зеркал и  простейших бинокулярных интерферометров существует масса промежуточных схем.
Например, узкая полоска-зерколо вращается как лопасть вертолета и синтезирует апертуру (компьютерная обработка изображения творит чудеса).
Можно вспомнить (сюда же) гравитационное линзирование. Но далеко лететь и неудобно поворачивать ось зрения. В этом смысле очень неплохо было бы добраться до небольшой черной дыры… Там вообще идеальные условия для наблюдений получаются. Но это уже не в этой жизни.

Но даже без грав. линзирования разнообразие решений еще невиданных телескопов (их достоинств и недостатков) настолько огромно, что дух захватывает. Что-что а средства наблюдения за Вселенной имеют еще гигантский запас развития лет на 100 - 500 вперед точно.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Вообще в Межзвездных войнах А.Семенов предложил называть подобный супертелескоп "Оком Ра"....
« Последнее редактирование: 08 Дек 2011 [15:31:37] от Проходящий Кот »

Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 11 735
  • Благодарностей: 124
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Skype - virafon
    • Сообщения от dims
    • Мой блог
Только 5.8 млн метров, а не километров. Впрочем, намного легче не становится.
Двух небольших зеркал, находящихся на таком рассоянии друг от друга, не будет достаточно?
Димс.
Я прекратил участие в форуме.