He mencionado en publicaciones anteriores que será mucho más barato construir inmensos instrumentos de observación basados en el espacio que incluso acercarse al lanzamiento de una expedición interestelar.
Hay varias figuras de mérito que incluyen el área total de captación de luz y la separación de los puntos de captación de luz.
Imagine la nanotecnología que "hace crecer" un módulo a partir de material en el cinturón de asteroides y luego lo envía más allá del polvo del sistema solar interior. La tecnología puede registrar las formas de onda de luz visible e infrarroja con suficiente resolución para combinarlas de diferentes módulos y sintetizar una imagen de un espejo del tamaño de la separación. (Este tipo de grabación de síntesis retardada ha sido durante mucho tiempo una cosa para la observación de radiofrecuencia).
¿Qué tan pequeños se pueden ver los detalles de los exoplanetas? ¿Hay un rendimiento decreciente al hacer que los módulos distribuidos sean cada vez más grandes, o la resolución puede aumentar indefinidamente?
¿También importa la capacidad de captación de luz? ¿Cuál es el orden de magnitud correcto para que coincida con el aumento? De antemano, espero que el objetivo se ilumine tan brillante como la luz del día, solo que muy pequeño; ¿La luz total captada cambia con el tamaño aparente del objetivo?
Hoy en día, se necesita un escudo estelar para evitar que un planeta sea arrastrado por la estrella cercana. ¿Un campo de visión lo suficientemente estrecho lo haría simplemente innecesario, o hay algunos efectos ópticos relacionados con la separación absoluta de los objetivos?
Hay un par de preguntas diferentes allí, y voy a tratar algunas de ellas.
Primero, parece estar generalmente familiarizado con la síntesis de apertura , como lo insinúa en una de sus preguntas. Básicamente, eso significa que si tiene un montón de fuentes de datos comparativamente pequeñas (telescopios), puede fusionarlos en una imagen como si tuviera un telescopio con el diámetro de la distancia entre dos de ellos.
Esto le da una resolución angular mucho mejor de lo que podría esperar. Desafortunadamente, parece tener razón sobre el aspecto de los rendimientos decrecientes. Eche un vistazo a esto , que grafica el diámetro total de un telescopio contra su resolución angular para longitudes de onda de luz dadas. Está en una escala logarítmica y solo sube hasta los 10.000 km. En una escala astronómica, eso es aproximadamente el tamaño de la tierra.
Esto introduce un gran problema. Los humanos ya hacen algo así aprovechando el viaje anual de la Tierra alrededor del sol. Al tomar medidas con seis meses de diferencia (desde cualquier lugar de la Tierra), se obtiene un tamaño de plato efectivo de alrededor de 300 millones de kilómetros. Y resulta que, con un plato tan grande, la estrella más cercana todavía tiene solo 0,772 segundos de arco de ancho. Afortunadamente, eso parece estar dentro de un rango razonable (es decir, aparece en) al menos un eje del gráfico que vinculé anteriormente.
Mi conclusión es que realmente estoy malinterpretando algo aquí 1 , o debería poder obtener una imagen razonable (en alguna longitud de onda de luz) creando una nube satelital entre la Tierra y Marte. Si tienes que construirlo más grande, eso debería ayudar.
Como nota al margen, cuando comencé a investigar esta pregunta, esperaba necesitar un telescopio del tamaño del sistema solar o más grande, lo que implica que el límite del tamaño del telescopio es en realidad cuánto tiempo puede mantener el satélite alimentado (gritar a los Voyagers!) antes de que dejen de devolverte los datos. Me decepcionó gratamente eso.
1 Algunas matemáticas realmente ayudarían aquí para la verificación.
Me alegra el corazón encontrar a otra persona que se haya dado cuenta de que los observatorios basados en el espacio son mucho, mucho más baratos que las expediciones interestelares. Recopilarían la misma o posiblemente más información que nuestra primera generación de sondas interestelares. Quizás, los telescopios hipertecnológicos sean una solución a la paradoja de Fermi. Los extraterrestres no nos visitan ni deambulan por la galaxia porque sus telescopios hacen todo ese trabajo por ellos.
La síntesis de apertura es definitivamente un camino a seguir. Tanto los telescopios ópticos como los de radio pueden aumentar el tamaño a tamaños verdaderamente heroicos. Sin embargo, existe un observatorio astronómico alternativo que proporcionará una gran cantidad de información sobre gran parte de la galaxia. Básicamente explota la lente gravitacional formada por el Sol y esta se encuentra fuera del sistema solar. La misión FOCAL propuesta no necesita nueva tecnología. Aunque está mucho más allá de la tecnología espacial debido al tiempo de misión extremadamente largo. La lente gravitacional del Sol está a unas 550 UA de distancia. Eso es una genial distancia de 82,500,000,00. Se puede encontrar más información en los siguientes enlaces.
http://www.centauri-dreams.org/?p=785
https://en.wikipedia.org/wiki/FOCAL_(nave espacial)
http://www.newyorker.com/tech/elements/the-seventy-billion-mile-telescope
La misión FOCAL puede involucrar tanto telescopios ópticos como de radio. Los radiotelescopios son capaces de recopilar información que es mucho más información que en cualquier fotografía. Es posible imaginar un futuro anillo de observatorios FOCAL alrededor del sistema solar estudiando la galaxia con gran detalle. Seguirían siendo más baratos que enviar una sola nave estelar relativista.
kys
Carlos
JDługosz
JDługosz
JDługosz
tucídides