Est-il possible de monter un télescope sur un avion? Est-ce bénéfique?

Je me demandais si des avions avaient monté des télescopes avec l'intention d'observer les étoiles. Je comprends que l'atmosphère elle-même peut se déformer et gêner la lumière entrante et même des vues complètement obscures les jours nuageux. Serait-il possible d'avoir un télescope qui pourrait prendre en compte la vitesse de l'avion et supprimer le flou de mouvement? Cela en vaudrait-il la peine, étant donné que la taille de l'objectif serait également limitée? Pourrions-nous voir quelque chose d'intéressant qu'une portée terrestre de la même taille manquerait?

Hobbes a mentionné SOFIA comme un excellent exemple de ce qui se fait. Quelqu'un a-t-il plus d'informations sur les avantages d'un télescope monté sur avion au-dessus d'un télescope au sol pour l'observation non infrarouge?

Ceci a été fait.

1. SOFIA est un observatoire infrarouge intégré à un Boeing 747 SP:

La SOFIA profite du fait que certaines bandes infrarouges sont visibles en altitude, celles-ci sont atténuées par l'eau dans l'atmosphère donc elles sont moins visibles au sol.

Il y a eu des observatoires infrarouges avant la SOFIA:

La première utilisation d'un avion pour effectuer des observations infrarouges remonte à 1965 lorsque Gerard P. Kuiper a utilisé le NASA Convair 990 pour étudier Vénus. Trois ans plus tard, Frank Low a utilisé l'Ames Learjet pour des observations de Jupiter et des nébuleuses. [20] En 1969, la planification du montage d'un télescope de 910 mm (36 pouces) sur une plate-forme aéroportée a commencé. Le but était de réaliser l'astronomie depuis la stratosphère, où la profondeur optique du rayonnement infrarouge absorbé par la vapeur d'eau était beaucoup plus faible. Ce projet, nommé Observatoire aéroporté de Kuiper, a été consacré le 21 mai 1975. Le télescope a joué un rôle déterminant dans de nombreuses études scientifiques, y compris la découverte du système d'anneaux autour de la planète Uranus. [21]

La proposition d'un plus grand télescope monté sur avion a été officiellement présentée en 1984 et a appelé à un Boeing 747 pour transporter un télescope de trois mètres. Le concept préliminaire du système a été publié en 1987 dans un livre rouge. Il a été convenu que l'Allemagne contribuerait à hauteur de 20% du coût total et fournirait le télescope.

L'autre astronomie aéroportée est plus accessoire. Autour des éclipses solaires, vous verrez souvent des vols d'astronomie. Certains d'entre eux sont du tourisme, d'autres font de la science. Ce sont généralement des avions de passagers temporairement modifiés (portées installées qui regardent à travers les fenêtres existantes). Ceux-ci profitent du fait que vous pouvez allonger l'éclipse en volant le long de son chemin, et vous pouvez atteindre des éclipses dans des endroits autrement inaccessibles.

Comme d'autres l'ont souligné, SOFIA fait exactement cela. L'USAF a effectué des travaux sur les télescopes aéroportés. Je crois que l'US Navy aussi. Je ne peux que supposer que les Russes l'ont fait pendant les années de l'Union soviétique et peut-être continuer à le faire. Je ne suis sûr de personne d'autre.

Pourquoi l'armée? Pour l'imagerie de satellites et similaires.

Pour la plupart, les télescopes aéroportés ne valent ni le coût ni les ennuis. Cela ne veut pas dire qu'ils ne le sont jamais, mais il y a de gros obstacles à surmonter. Vous devez fournir une plate-forme ultra-stable qui compense tous les mouvements et vibrations (je suppose qu'ils utilisent des gyroscopes puissants pour cela), et couper un trou dans le toit de l'avion pour qu'il puisse sortir (car en utilisant une fenêtre va visser avec votre qualité d'image). Ensuite, vous devez avoir un avion qui peut voler assez haut assez longtemps pour que cela en vaille la peine. Et ALORS, vous n'en tirez qu'une quantité limitée d'utilisation. Ajoutez au coût de construction et d'entretien du télescope le coût de modification et d'entretien d'un avion à réaction, coûts qui ne sont pas triviaux, puis tenez compte du fait que vous ne pouvez pas, de façon réaliste, transporter un télescope aussi gros de cette façon ... il'

SOFIA fait des choses incroyables, mais il est également très limité et spécialisé pour ces choses. Même dans ce cas, il n'est pas suffisamment élevé pour éviter tout le filtrage atmosphérique de l'énergie infrarouge.

Pour l'observation non infrarouge, il suffit de gérer l'atmosphère, il est BEAUCOUP plus rentable de construire un grand télescope au sommet d'une montagne où l'air est beaucoup plus fin et plus stable, puis d'utiliser des optiques actives pour améliorer la qualité de l'image. Et puis, parce que ces types de télescopes sont utilisés pour l'observation photographique par opposition au visuel actif, vous pouvez en outre utiliser l'interférométrie du speckle pour améliorer encore les détails capturés.

Donc, oui, il est possible, mais pas efficace, de monter des télescopes dans des avions.

Les autres réponses ne semblent pas souligner un avantage des télescopes de serpents dans un avion; celle du mouvement rapide et de la portabilité!

Voici des exemples de

1. IR vu par un télescope sur un avion autre que SOFIA, et
2. observation en utilisant l'avion de SOFIA mais pas son grand télescope IR!

Les questions Pourquoi l'imagerie thermique de la surface de Mercure nécessite un télescope sur un jet volant à travers une éclipse? ainsi que la page liée de la NASA Chasing the Total Solar Eclipse from WB-57F de la NASA décrit deux jets équipés d'un télescope:

Amir Caspi du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado, et son équipe utiliseront deux des avions de recherche WB-57F de la NASA pour chasser l'obscurité à travers l'Amérique le 21 août. Prenant des observations à partir de télescopes jumeaux montés sur le nez des avions, Caspi capturera les images les plus claires de l'atmosphère extérieure du Soleil - la couronne - à ce jour et les toutes premières images thermiques de Mercure, révélant comment la température varie à la surface de la planète.

Bien que l'IR soit impliqué, les jets sont nécessaires en raison de la vitesse à laquelle l'ombre de l'éclipse solaire se déplace par rapport à la surface de la Terre, ou dans ce cas, la vitesse par rapport à l'atmosphère qui, en raison du frottement, se déplace principalement avec la rotation de la Terre.

Alors SOFIA n'est pas le seul télescope sur un plan!

Regardez la vidéo La NASA Jets Chase The Total Solar Eclipse ! Voici une capture d'écran:

La question Timing ombres de la ceinture Kuiper! Des nouvelles? Cela a-t-il fonctionné? décrit l'utilisation de l'observatoire SOFIA, mais pas son télescope infrarouge primaire pour observer l'occultation d'une étoile:

mise à jour le 24 juin 2017: SOFIA Arrive en Nouvelle - Zélande Observer Southern Skies Il est prévu de voler SOFIA par un autre prédit chemin occultations le 17 Juillet SOFIA (. 2,5 mètres de diamètre) est un grand télescope infrarouge (1 ~ 250 um) avec divers réseaux de plans focaux cryogéniques qui survolent la plupart de l'eau de l'atmosphère terrestre ( YouTube ). On dirait qu'ils utiliseront simplement la caméra de guidage de la lumière visible (derrière le miroir Nasmyth ?), Plutôt que la capacité infrarouge, mais la portabilité est certainement pratique. Cette mission pourrait être "Un avion chassant les ombres de la ceinture de Kuiper".

Il semble donc que dans ce cas, ils utilisent SOFIA pour la portabilité , mais pas nécessairement sa capacité infrarouge, et même pas pour le grand télescope!

Voir la page de la NASA SOFIA arrive en Nouvelle-Zélande pour observer le ciel du Sud

ci-dessus: D'après les nouvelles et annonces d' AsteroidOccultations.com pour 2014 MU69

De cette réponse (cette séquence d'images particulière provient d'un télescope au sol):

Mise à jour du 20 juillet

Au moins 5 télescopes ont capturé l'occultation lors de la campagne d'observation du 17 juillet (GIF animé):

SOFIA (comme décrit dans la réponse @Hobbes) est actuellement le seul télescope astronomique monté sur un avion. Il surmonte certains problèmes avec l'atmosphère terrestre et contourne les coûts énormes et les conditions environnementales extrêmes d'un télescope spatial, mais il s'accompagne d'une multitude d'autres difficultés!

L'avion ne peut décoller et atterrir qu'à certains endroits, et c'est mieux s'il atterrit d'où il vient, de sorte que les observations (qui ne viennent que d'un côté de l'avion) ​​regardent différents endroits à la sortie et au retour. Couplé au fait que l'avion a une quantité limitée de carburant, cela signifie que vous n'obtenez pas de temps d'intégration très longs (combien de temps le télescope regarde un morceau de ciel), donc vous ne pouvez pas voir beaucoup de détails ou des objets très faibles .

L'avion secoue, se déplace et change la température, et tout cela affecte le télescope et réduit la qualité de vos observations.

De plus, bien que cela puisse être moins cher qu'une mission spatiale et donner plus de possibilités de mises à niveau et de maintenance, ce n'est pas super bon marché.

Fondamentalement, SOFIA est cool, mais probablement personne d'autre n'en construira un et je ne sais pas combien de temps encore SOFIA sera financé. C'est une bonne alternative à certains égards mais pas assez bonne pour la rendre viable.

En plus des exemples ci-dessus, un télescope a déjà été monté dans un Concorde pour visualiser une éclipse totale. La vitesse de l'avion lui a permis de rester dans la zone de totalité pendant une période prolongée. L'altitude de croisière de l'avion d'environ 60 000 pieds (moitié encore aussi élevée que les avions commerciaux subsoniques) a également réduit l'absorption de la lumière par l'atmosphère.

/aviation/22083/how-were-astronomical-observations-performed-from-concorde