Qu'est-ce qui limite la distance focale utilisable des télescopes actuellement?


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Quelles barrières - de la technologie, de la physique et éventuellement de l'économie (des choses qui seraient possibles sur le plan technologique mais qui sont tout simplement trop chères) fixent la limite supérieure de la qualité des télescopes pour l'observation du ciel dans le spectre visible - l'observation de la surface d'objets éloignés à une résolution / détail maximum ?


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"Zoom" est un mauvais mot dans la question. Les télescopes ne "zooment" pas comme les caméras grand public. Ils ont tendance à avoir une distance focale fixe. "Zoom" peut signifier "à quelle hauteur le télescope peut-il grossir", mais les télescopes ne sont généralement pas conçus pour des grossissements élevés, car ce n'est pas la principale considération. Suggérer de remplacer "zoom" par "qualité" comme utilisé dans le détail ...
Jeremy

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La «qualité» est une mesure plutôt arbitraire. J'ai remplacé "Zoom" par "Distance focale utilisable" ("Utilisable" - car il existe des caméras de distance focale infinie couramment utilisées dans les systèmes de vision industrielle dans l'industrie, mais la luminosité des objets observés diminue avec la distance en eux, donc à quelques mètres de distance tout est entièrement sombre. Ils sont cependant bons pour la reconnaissance automatique d'image, supprimant les effets de perspective de l'image à analyser, par exemple dans le contrôle qualité des pièces usinées. Évidemment non utilisable à des distances multi-parsec)
SF.

Réponses:


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La résolution visuelle d'un télescope est directement proportionnelle à l'ouverture du télescope. La distance focale, et donc le grossissement qui peut être atteint, ne fait alors que suivre la résolution visuelle.

Les télescopes d'aujourd'hui sont généralement si bien construits qu'ils sont limités à la diffraction , ce qui signifie que la résolution optique due à la diffraction est le facteur limitant. Si vous voulez avoir un "grossissement plus élevé" dans un télescope, vous voulez toujours avoir une ouverture plus grande. La distance focale plus longue peut aider, mais n'est pas tout à fait nécessaire.

Et, comme Jeremy l'a dit, la ressource limitante est l'argent. La construction de télescopes extrêmement grands pose des problèmes d'ingénierie, mais la plupart d'entre eux peuvent être résolus avec suffisamment d'argent, de temps et de ressources.


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Pour répondre à la question reformulée comme suit: "Qu'est-ce qui limite actuellement la qualité des télescopes?" La réponse est surtout: l' argent .

C'était: l' atmosphère . Mais avec les progrès de l'optique adaptative, les télescopes au sol réalisent ce qui nécessitait auparavant un télescope spatial. De plus, nous avons la technologie pour les télescopes spatiaux si nous voulons, comme le JWST en attente.

Donc, à peu près, cela se résume au financement. Qui va dépenser l'argent sur la technologie coûteuse pour voir mieux et plus loin, quand la science est pressée pour un financement de tous les côtés, et les astronomes ne peuvent pas présenter une analyse de rentabilisation pour un retour sur investissement comme une entreprise de biotechnologie peut le développer une herbe qui se traduira par des vaches rotant moins de méthane.


Merci à celui qui a répondu ici sans laisser de commentaire. Quand j'ai écrit ceci, la question n'était PAS sur la distance focale mais ce qui limite le "zoom" d'un télescope
Jeremy

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En comparant les télescopes qui observent le spectre visible au spectre radio, les radioastronomes ont pu créer des télescopes avec des ouvertures de l'ordre de kms, grâce à la synthèse des ouvertures . C'est extrêmement difficile dans les télescopes optiques et le seul télescope (afaik) qui le fait est le grand télescope binoculaire . La raison pour laquelle cela est possible en radioastronomie est que nous pouvons mesurer la phase de l'onde entrante à l'aide de radiotélescopes où les informations sur la phase ne sont pas captées par les télescopes optiques. Peut-être qu'à l'avenir, la technologie nous aidera à fabriquer des détecteurs optiques capables de mesurer la phase de l'onde.

en ce qui concerne la taille de l'ouverture elle-même, des tailles de plus en plus grandes n'aident pas tant que nous ne tenons pas compte de la vue atmosphérique. la raison pour laquelle les étoiles scintillent est à cause de la vue atmosphérique. la visualisation des effets peut être annulée à l'aide d'une optique adaptative et active et les progrès de ces technologies aideront l'astronomie à aller de l'avant.

venant aux détecteurs réels, le bruit intrinsèque des détecteurs radio (par exemple bolomètres) est beaucoup plus petit que celui des détecteurs optiques (par exemple CCD). là encore, peut-être à l'avenir, nous aurons de meilleurs détecteurs avec un bruit extrêmement faible.

(désolé ne peut pas ajouter plus de liens. besoin de plus de rep: D)


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Je me demande, les ondes radio, les ondes optiques, c'est tout le rayonnement électromagnétique, juste des longueurs d'onde différentes. En quoi les ondes optiques empêchent-elles l'adaptation de la technologie des ondes radio à ce spectre?
SF.

les détecteurs utilisés en optique et en radioastronomie sont différents. en radioastronomie, nous détectons les champs E et B de l'onde de propagation à l'aide d'une antenne où comme en astronomie optique, nous absorbons les photons et ne mesurons que le flux des photons et leur énergie. c'est l'énergie longueur d'onde / photon qui fait la différence. de même, pouvez-vous penser à la façon dont les rayons X sont étudiés alors qu'ils traversent la plupart des métaux? par l'utilisation de tubes photo-multiplicateurs.
Poruri Sai Rahul
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