В этом видео Кэти Боуман упоминает, что для получения изображений, подобных черной дыре M87, необходимо использовать телескоп размером с Землю:
Звездные расстояния оцениваются с помощью измерений параллакса на разных сторонах земной орбиты. Почему мы не можем направить телескопы на диаметрально противоположные концы земной орбиты и сделать снимки, а потом объединить их по одним и тем же алгоритмам? Кажется, что требовалось всего несколько телескопов, и мы, вероятно, могли бы отправить несколько через Солнечную систему или на большие расстояния. Это поможет нам решить более подробную информацию.
Это большой вопрос!
Чтобы измерить параллакс объекта при отсутствии собственного движения , мы можем обойтись всего двумя изображениями звезды переднего плана (движущейся) на фоне нескольких «неподвижных» звезд. Нам нужно только достаточное разрешение, чтобы отличить дифракционный диск одной звезды ( Эйри ) от других звезд с достаточной точностью, чтобы определить движение из-за параллакса.
Вы можете измерить расположение центра «капли» с гораздо большей точностью, чем FWHM капли, если у вас много фотонов и вы можете хорошо справиться с систематическими ошибками и проблемами, связанными с размером пикселя. Пока это отдельные и индивидуальные звезды, вам не нужно разрешать диск каждой звезды до 1 мсд, чтобы получить относительное расстояние между ними с точностью до 1 мсд.
Космический аппарат Gaia является примером космического телескопа со скромной (прямоугольной) апертурой около 0,5 х 1,4 метра, но он производит огромные объемы чрезвычайно точных измерений параллакса.
В течение полугода Gaia действительно перемещается к «диаметрально противоположным концам земной орбиты» и непрерывно записывает изображения. Идея состоит в том, чтобы получить от пяти до семи изображений большей части неба, чтобы отделить параллакс от собственного движения от систематических и случайных источников шума.
Однако это изображения, не содержащие информации о фазе. Как я объяснил в этом ответе на вопрос «Возможна ли цифровая адаптивная оптика?» методы, которые мы используем для создания и записи оптических изображений, обычно теряют всю информацию о фазе, вам остается только интенсивность, а не комплексная амплитуда.
Интерферометрия требует интерференции амплитуд, и фаза каждого сигнала является ключевой. Как указано в этом ответе, мы можем сделать это для микроволн и более низких частот, используя высокоскоростные (ГГц) АЦП и часто некоторое преобразование с понижением частоты, но обычно мы не делаем этого для видимого света.
Для изображения черной дыры, сделанного EHT, они использовали атомные часы на каждом телескопе и синхронизировали их, используя такие вещи, как сигналы времени GPS и близлежащие калибровочные объекты в небе.
Не то чтобы это не было продемонстрировано для видимого или ближнего инфракрасного света, но это не то, что вы можете легко поместить в спутник. Один из способов сделать это — разделить лазерный луч между двумя космическими аппаратами и смешать его с узким диапазоном оптических частот от каждого из телескопов и записать результирующий гетеродинный сигнал с полосой пропускания в ГГц или, возможно, гораздо более широкой полосой пропускания. Вам также придется реконструировать расстояние между двумя спутниками до порядка длины волны света, чтобы получить какие-либо значимые данные.
Это не невозможно, но это действительно сложно и будет довольно сложной технологической и бюджетной задачей.
ооо
ооо