¿Qué características tendría un futuro telescopio avanzado? [cerrado]

¿Qué podría hacer que no podemos hacer ahora? ¿Qué mejoras tecnológicas especiales podría tener, haciéndolo más avanzado que los telescopios que tenemos hoy? Además, ¿cómo lo llamaríamos?

Bueno, teniendo en cuenta que los telescopios modernos son básicamente lo mismo que tenía Galileo en el siglo XVII, solo que más grandes y que a veces se montan en el extremo puntiagudo de un cohete...
Prob haciéndolo percibir a una velocidad más rápida que la luz. Probablemente no factible pero definitivamente útil.
Depende de a qué le llames telescopio. Si te refieres a un dispositivo que usa la óptica para formar una imagen de objetos distantes, entonces el único progreso factible (sin algún avance masivo inesperado en materiales exóticos) es hacerlos más grandes para que puedan resolver objetos más pequeños, más débiles o más distantes. Por ejemplo, el telescopio espacial Hubble tiene un espejo de 2,5 metros; el futuro telescopio espacial James Webb tendrá un espejo de 6,5 metros, lo que le permitirá captar unas 5 veces más luz; también se ajustará a una luz de longitud de onda más larga que el Hubble.

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Las tres formas principales en que se podría mejorar un telescopio son mejorando su resolución, aumentando su campo de visión y reduciendo el ruido y los errores. Voy a suponer que estás hablando principalmente de telescopios ópticos aquí, y no de radio u otros tipos de telescopios.

La resolución de un telescopio es básicamente lo pequeño que puede ver un objeto. Si dos objetos están demasiado juntos, como un planeta que orbita alrededor de una estrella, los objetos se difuminarán, como se muestra a continuación.ingrese la descripción de la imagen aquí

Ahora bien, la resolución de un telescopio depende de dos cosas: su diámetro y la longitud de onda que utiliza. Suponiendo que solo estamos mirando en la óptica, esto significa que necesitamos aumentar nuestro diámetro para obtener una mejor resolución. Actualmente, los diámetros de nuestros telescopios están limitados por el tamaño del espejo que podemos construir. Casi todos los telescopios de investigación son telescopios reflectores. Los espejos grandes son difíciles de hacer porque aumentar el tamaño puede causar tensión y deformación del espejo. Los telescopios más grandes también son más difíciles de dirigir porque son más pesados. Las instalaciones de producción avanzadas y los materiales más fuertes podrían permitirnos usar telescopios cada vez más grandes, aumentando nuestra resolución y permitiéndonos ver objetos cada vez más pequeños.

La segunda forma de mejorar un telescopio óptico es aumentar la eficiencia del detector. Los telescopios de investigación actuales utilizan dispositivos electrónicos especiales llamados CCD: Dispositivos acoplados cargados . Estos son chips especiales que detectan la luz entrante y la convierten en una señal electrónica digital, que crea la imagen. En este momento, nuestras capacidades de producción limitan el tamaño que podemos construir estos detectores. Tener CCD más grandes nos permitiría aumentar nuestro campo de visión, permitiéndonos ver más objetos en la misma imagen. La eficiencia mejorada del detector también significaría que podríamos obtener imágenes de objetos más débiles y tener menos defectos visuales.

Finalmente, nuestros telescopios están limitados por lo que los científicos llaman "ruido". El ruido es esencialmente señales perdidas que estropean nuestra imagen. Estos podrían ser fotones de una fuente brillante cercana, como una luz en el observatorio, o errores causados ​​por turbulencias en la atmósfera. Algunas de estas cosas las podemos sortear. Por ejemplo, el uso de telescopios espaciales significa que no tenemos que preocuparnos por las turbulencias atmosféricas. Otras fuentes de ruido incluyen el ruido electrónico, que es inevitable, pero se puede reducir enfriando nuestros detectores y fabricando mejores chips.

En resumen, las dos mejores formas de mejorar un telescopio óptico son hacerlo más grande y mejorar la electrónica.

Los CCD ya están cerca del límite de eficiencia: muchos de ellos tienen eficiencias cuánticas que se acercan al 90% en la óptica. Además, el problema del "CCD más grande" generalmente se resuelve en estos días haciendo conjuntos de CCD más pequeños. Se planea que el Gran Telescopio de Rastreo Sinóptico tenga 189 CCD, cada uno de 4k por 4k. lsst.org/about/camera/features
Sí, pero el mosaico tiene sus propios problemas, especialmente en los límites de los CCD. Los CCD están muy bien desarrollados, pero eso no significa que no se puedan mejorar.
Re mosaico: para eso está el tramado. (Y tenga en cuenta que si hace que sus CCD individuales sean más grandes, aumenta el tiempo de lectura, a menos que cambie a algo como la tecnología CMOS).