Каковы преимущества и недостатки отправки телескопа в дальний космос? [закрыто]

Преимущества запуска одного телескопа в космос могут быть.

• Способность видеть длины волн, обычно поглощаемые атмосферой.
• Отсутствие атмосферной турбулентности приводит к более четкому и четкому изображению.

Однако очень мало что меняется между LEO и «глубоким космосом».

Как только один телескоп проходит достаточно далеко, он позволяет нам видеть различные точки зрения на местные объекты. EG Это изображение Сатурна, сделанное космическим кораблем НАСА "Вояджер-1" в 1980 году.

Это также повышает возможность пройти прямо за планетой и увидеть верхние слои атмосферы, поскольку они фильтруют солнечный свет. Я считаю, что это может помочь в определении состава атмосферы.

Сатурн, затмевающий Солнце, вид сзади с орбитального аппарата Кассини.

Сказав это, я подозреваю, что атмосферы большинства объектов в Солнечной системе довольно хорошо определены количественно, и получение таких изображений мало что добавит к нашим существующим знаниям.

Несколько телескопов

Когда дело доходит до групп телескопов , ситуация меняется как минимум на одну, а то и на две способности.

1. Измерение параллакса

Измерения параллакса . Отправка пары телескопов в дальний космос или одного телескопа с аналогом на Земле (/земной орбите) позволила бы нам увидеть трехмерную природу галактики на большем расстоянии/глубине.

Пара с одним на орбите вокруг Земли, другим на орбите вокруг другой планеты

Базовые линии для измерений параллакса для пар телескопов, предполагая, что изображения сделаны в один и тот же момент, а не с разницей в 6 месяцев, как это делается для получения максимально возможного параллакса из одной точки на Земле.

Максимальное базовое преимущество между орбитой Земли и орбитами других планет, когда они находятся в оппозиции. Приблизительно, учитывая, что расстояния являются средними эллиптическими орбитами.

Planet  Dist.   Total   Advantage
Mars    1.5     2.5     1.25
Jupiter 5.2     6.2     3.1
Saturn  9.54    10.54   5.27
Uranus  19.18   20.18   10.09
Neptune 30.06   31.06   15.53

Минимальная базовая линия, когда обе планеты находятся на одной стороне солнца.

Planet  Dist.   Total   Advantage
Mars    1.5     0.5     0.25
Jupiter 5.2     4.2     2.1
Saturn  9.54    8.54    4.27
Uranus  19.18   18.18   9.09
Neptune 30.06   29.06   14.53

точки Лагранжа

Точки Лагранжа , образованные двумя массивными объектами.

Наиболее оптимальными будут точки Лагранжа L2/L3. Поскольку они по определению находятся на противоположной стороне солнца, базовая линия со временем будет меняться гораздо меньше. Базовые линии (очень) примерно на столько же больше, чем расстояния L2/L3 Земли, прямо пропорционально радиусам орбиты другой планеты.

Я написал «(очень) приблизительно» выше, потому что на точку L2 очень сильно влияет масса планеты (большая масса ведет к дальнейшему удалению от планеты) и расстояние от Солнца (больший радиус орбиты приводит к большему расстоянию планета/L2). ).

2. Астрономическая интерферометрия

WikiPedia по астрономической интерферометрии .

Астрономический интерферометр представляет собой массив телескопов или сегментов зеркал, действующих вместе для исследования структур с более высоким разрешением с помощью интерферометрии. Преимущество интерферометра заключается в том, что угловое разрешение инструмента почти такое же, как у телескопа с такой же апертурой, как у одного большого инструмента, охватывающего все отдельные компоненты, собирающие фотоны. Недостатком является то, что он не собирает столько фотонов, сколько большой инструмент такого размера. Таким образом, это в основном полезно для точного разрешения более ярких астрономических объектов, таких как тесные двойные звезды.

Другие вопросы.

Можно ли питать такое устройство?

Вполне возможно при атомной энергетике. Основными потерями энергии будут:

• Изменение области видимости для разных объектов.
• Сохранение областей ядра, где расположены схемы, достаточно горячими, чтобы избежать отказа (что иногда может быть сделано исключительно как побочный эффект отходящего тепла, выделяемого генератором энергии).
• Способность передавать изображения высокого качества (в чем смысл, если мы получаем только зернистое изображение?) на огромные расстояния.

Будет ли такое устройство настолько дорогим, чтобы стать нежизнеспособным?

Я мало знаю о стоимости, и еще меньше о том, что считается жизнеспособным.

Да, у телескопа дальнего космоса есть как минимум одно преимущество. Это означало бы уйти от облака пыли нашего Солнца, чтобы избежать отраженного зодиакального света . На самом деле такие миссии были предложены для изучения внегалактического фонового света , который блокируется зодиакальным светом. В идеале они хотели бы выбраться на 5 а.е. и значительно выше или ниже эклиптики.

Такие телескопы не должны быть очень большими или передавать очень много данных, чтобы на несколько порядков улучшить нашу нынешнюю способность видеть EBL. Такое увеличение очень взволновало астрономов.

Технологически мы, конечно, могли бы это сделать. Мы могли бы питать такой телескоп, используя ядерные элементы.

Однако, как вы упомянули! вам пришлось бы посылать эти вещи далеко , только чтобы произвести самое незначительное изменение в нашей перспективе. Поскольку речь идет о сотнях тысяч световых лет, расстояние до внешней части Солнечной системы было бы недостаточно близким.

К тому времени, как вы проведете телескоп достаточно далеко, чтобы произвести реальное изменение в том, что мы можем наблюдать, будет практически невозможно связаться с ним, а задержки будут составлять более месяцев.

Главным преимуществом такого телескопа будет возможность смотреть в космос без атмосферы на пути — и телескоп Хаббл уже обладает почти всеми этими преимуществами.

Для инфракрасной астрономии работа вблизи Солнца может быть проблематичной. Даже у конструкции космического телескопа Джеймса Уэбба есть проблемы, заключающиеся в том, что солнцезащитный экран со временем разрушается, вызывая постепенное повышение рабочей температуры телескопа и соответствующее снижение эффективности телескопа.

Инфракрасный телескоп, запущенный в дальний космос, будет свободен от какого-либо значимого источника тепла и сможет работать при оптимальных температурах практически бесконечно. В данном случае на неопределенный срок, определяемый сроком службы критически важных аппаратных компонентов телескопа.

Настоящей технологии для получения данных с такого телескопа не существует.

Посмотрите на картинку. Это радиотелескоп SETI@home. Он расположен в Пуэрто-Рико. На Земле нет технологии для перемещения всего объема данных по радио или проводам в Беркли, Калифорния, но физически, со всей памятью, в этом случае на магнитных лентах.

Всего около 6000 км.

вики: Сникернет

Проект SETI@home использует сникернет для преодоления ограничений пропускной способности: данные, записанные радиотелескопом в Аресибо, Пуэрто-Рико, сохраняются на магнитных лентах, которые затем отправляются в Беркли, Калифорния, для обработки. В 2005 году Джим Грей сообщил об отправке жестких дисков и даже «металлических ящиков с процессорами» для перевозки больших объемов данных по почте.

Однако радиотелескоп в Аресибо — самый большой.

Наверное, с телескопом дальнего космоса трудно что-либо выиграть, потому что данные, полученные с него, не будут такой точности.