¿Qué barreras, de tecnología, física y posiblemente economía (cosas que serían tecnológicamente posibles pero que simplemente son demasiado caras) establecen el límite superior en la calidad de los telescopios para la observación del cielo en el espectro visible, observando la superficie de objetos distantes con máxima resolución/detalle ?
Para responder a la pregunta reformulada como: "¿Qué limita la calidad de los telescopios actualmente?" La respuesta es principalmente: dinero .
Solía ser: atmósfera . Pero con los avances en óptica adaptativa, los telescopios terrestres están logrando lo que antes requería un telescopio espacial. Además, tenemos la tecnología para telescopios espaciales si queremos, como el JWST pendiente.
Así que más o menos, todo se reduce a la financiación. ¿Quién va a gastar el dinero en la costosa tecnología para ver mejor y más lejos, cuando la ciencia está siendo exprimida para obtener fondos de todos los sectores, y los astrónomos no pueden presentar un caso de negocios para un retorno de la inversión como lo puede hacer una empresa de biotecnología para desarrollar una hierba que hará que las vacas eructen menos metano.
La resolución visual de un telescopio es directamente proporcional a la apertura del telescopio. La distancia focal y, por lo tanto, la ampliación que se puede lograr, sigue a la resolución visual.
Los telescopios de hoy en día suelen estar tan bien construidos que tienen difracción limitada , lo que significa que la resolución óptica debida a la difracción es el factor limitante. Si desea tener un "mayor aumento" en un telescopio, siempre querrá tener una apertura más grande. La distancia focal más larga puede ayudar, pero no es del todo necesaria.
Y, como dijo Jeremy, el recurso limitante en esto es el dinero. Hay algunos problemas de ingeniería con la construcción de telescopios extremadamente grandes, pero la mayoría de estos pueden resolverse con suficiente dinero, tiempo y recursos.
Comparando los telescopios que observan el espectro visible con el espectro de radio, los radioastrónomos han podido crear telescopios con aperturas del orden de kms, gracias a la síntesis de apertura . Esto es extremadamente difícil en los telescopios ópticos y el único telescopio (afaik) que lo hace es el Gran Telescopio Binocular . La razón por la que esto es posible en radioastronomía es porque podemos medir la fase de la onda entrante utilizando radiotelescopios, mientras que los telescopios ópticos no capturan la información sobre la fase. Quizás en el futuro, la tecnología nos ayude a fabricar detectores ópticos que puedan medir la fase de la onda.
En cuanto al tamaño de la apertura en sí, los tamaños cada vez más grandes no ayudan siempre que no tengamos en cuenta la visión atmosférica. la razón por la que las estrellas titilan es por la visión atmosférica. La visualización de efectos puede anularse utilizando ópticas adaptativas y activas, y el avance de estas tecnologías ayudará a que la astronomía avance.
Al llegar a los detectores reales, el ruido intrínseco de los detectores de radio (p. ej., bolómetros) es mucho menor que el de los detectores ópticos (p. ej., CCD). así que nuevamente, tal vez en el futuro, tengamos mejores detectores con un ruido extremadamente bajo.
(Lo siento, no pude agregar más enlaces. Necesitaba más representantes: D)
jeremy
SF.