¿Tendría sentido un telescopio interestelar de exoplanetas?

Dado que el método de tránsito para detectar exoplanetas requiere una alineación perfecta de las órbitas, ¿produciría un telescopio tipo Kepler más detecciones de exoplanetas si se enviara fuera de nuestro sistema solar incluso a distancias interestelares relativamente realistas (digamos, 0,1-0,5 años luz)? Esencialmente, lo que quiero decir es cambiar las coordenadas en las que haríamos la observación.

Para cuando el telescopio alcance la posición de observación, la Tierra avanzará en los métodos de observación hasta el punto de que el telescopio será una antigüedad completamente obsoleta.
No estoy seguro de entender todas las velocidades y ángulos relativos involucrados, pero ¿no se está moviendo el sol para que el telescopio basado en la tierra ofrezca diferentes coordenadas a lo largo del tiempo?
Publicado de Worldbuilding .
Eventualmente podría tener sentido, pero actualmente no tenemos la capacidad de enviar un telescopio tan lejos. Si lanzamos un telescopio de este tipo hoy, luego esperamos 100 años y lanzamos otro, el segundo alcanzaría casi con certeza su posición final primero debido a la tecnología de propulsión más avanzada.

Respuestas (3)

@SF. es correcto. Es cierto que una ubicación lejos de la Tierra podría tener acceso a diferentes planos orbitales y, por lo tanto, potencialmente ver un conjunto diferente de ocultaciones y tránsitos, tendría que alejarse mucho de la Tierra para hacer alguna diferencia.

Sería mucho mejor gastar el mismo presupuesto y tiempo en desarrollar un telescopio espacial óptico de próxima generación que use segmentos de espejo que ya no son parte de la misma nave espacial, sino que están separados por decenas o cientos de metros entre sí pero aún pueden combinar sus señales (ópticamente o no) para sintetizar una apertura óptica de resolución extremadamente alta tan grande como la distancia entre los segmentos. Este es el mismo principio utilizado por los conjuntos de radiotelescopios.

Con una apertura efectiva más grande, puede resolver objetos más lejanos, lo que abre un volumen de espacio mucho mayor para obtener imágenes directas de los sistemas solares en lugar de depender únicamente de la geometría para las mediciones de tránsito. En este momento, solo un puñado de sistemas cercanos a la Tierra tienen algún tipo de datos de imágenes directas.

OP estaba preguntando sobre tránsitos ... No estoy seguro de cómo su idea de alta resolución en longitudes de onda de radio ayudaría aquí.
Creo que el punto aquí es que, por el mismo presupuesto, podría pasar de medir tránsitos a imágenes directas.
@AtmosphericPrisonEscape Agregaré la palabra "óptico" para que quede más claro.
@JohnWalthour Sí, también lo he agregado explícitamente, ¡gracias!
@uhoh "óptico" no se refiere al método de detección de exoplanetas. Puedes hacer RV óptico, tránsitos, imágenes directas, astrometría... así como en IR, submm,... Por eso estaba y sigo confundido. La imagen directa no está limitada por la resolución angular que puede lograr, sino por la tecnología del coronógrafo.
@AtmosphericPrisonEscape ok, dijiste "... tu idea de alta resolución en longitudes de onda de radio ..." y le expliqué que estaba hablando de mejorar la resolución en longitudes de onda ópticas (orden 1 micrón, vis a NIR). No voy a dividirlo en la longitud de onda exacta. Para los telescopios terrestres, la imagen directa se ha limitado al IR cercano por razones prácticas (ver aquí y aquí , también algunos límites de absorción atmosférica) y el espacio abriría más opciones.
@AtmosphericPrisonEscape Ir a longitudes de onda más largas tiene ventajas y desventajas, y es un tema fascinante que necesita más espacio. Es más fácil convertir señales, recopilar datos y realizar la interferometría a través de una computadora por separado, y el límite de frecuencia superior para esa tecnología seguirá aumentando en las próximas décadas. Los requisitos de cifras de superficie más bajas (micras en lugar de nanómetros) permiten "platos" de menor peso que pueden ser mucho más grandes y aún asequibles para lanzar.
@AtmosphericPrisonEscape pero para cualquier par de longitud de onda + línea base (o diámetro), habrá cierta distancia más allá de la cual un sistema planetario de 1AU o 10AU no se puede resolver debido a la difracción y la tecnología del coronógrafo, sin importar qué técnicas de manipulación del frente de onda se utilicen y manteniendo un deflector (bloqueador solar) con una precisión de menos de 1 metro durante minutos u horas en una distancia del orden de 10.000 km no está al alcance en un futuro próximo. Para aumentar la cantidad de sistemas observables/detectables, aumentar la línea de base es un mejor uso de un esfuerzo basado en el espacio que una nave espacial interestelar .
@AtmosphericPrisonEscape Mientras tanto, ¿puede proponer cambios que pueda hacer en la respuesta que cree que la mejorarían, o hay algo allí que cree que está mal que debe corregirse? Manejemos el texto de la respuesta y "mi forma de pensar" por separado. Estoy abierto a mejoras para ambos, pero primero dígame qué le gustaría ver ajustado (si es que hay algo) en la respuesta. ¡Gracias!
@uhoh Todo esto está muy bien. Mi punto era que OP pregunta sobre 'A', en lugar de eso, respondes 'B'. Por supuesto, las respuestas creativas están bien, pero no entendí el punto que querías responder. Aparte de eso, los tránsitos y DI son técnicas complementarias, una sensible a los planetas en general y la otra a pequeñas separaciones de ejes semi-mayores. Creo que la pregunta de OP refleja un deseo de superar las limitaciones en los tránsitos y no más además de eso.
@AtmosphericPrisonEscape OK, lo siento, para verificar dos veces, "A" es un telescopio de tipo Keppler: fotometría, y comencé una discusión sobre "B", que es una imagen. Entonces, en realidad, podría haber dicho "No", mencionado que una distancia útil para interceptar nuevos aviones necesitaría un esfuerzo de mega-estrella de mini-avance, y lo dejé así. En realidad, podría haber ayudado si simplemente hubiera dicho explícitamente " OP preguntó sobre el tipo Keppler que usa fotometría y está hablando de algo diferente usando imágenes, que no está relacionado con los cambios de plano ". Realmente no capté tu preocupación hasta "A vs B".

Hay varios problemas con esa idea:

  1. Como mencionaron uhoh y SF, llegar a un punto lo suficientemente lejos de nuestro sistema solar para hacer una observación diferente a la de Kepler toma tanto tiempo, que el telescopio y los datos de hecho serán anticuados para cuando lleguen a ese punto, incluso SI (y ese es un IF muy, muy grande) incluso podríamos lograr construirlo para que aún funcione en esa distancia (fuente de energía, matriz de transmisión, control de la orientación del telescopio, etc.), sería de uso limitado.
  2. The angle to watch would still be the same. Yes, you would be far out in space, but you would STILL only be able to detect most planets with a transit method, simply because now that you might be a little closer to the Alpha Centauri System, you would still be light years away from almost any other star and still face the same problem as you face on earth. You might detect a few different planets, due to a slightly different angle, but they wouldn't be that much different unless you consider moving hundreds of light years - which would take millions of years with our current technology.
  3. La detección directa mediante imágenes visuales con la tecnología actual está fuera de discusión a menos que se acerque mucho a un sistema estelar o que el planeta sea lo suficientemente grande y esté lejos de su estrella madre. El factor limitante en esto es que la estrella madre es tan brillante que eclipsa la luz reflejada de su planeta en varios órdenes de magnitud. Si están cerca de la estrella madre, la estrella será demasiado brillante para que se puedan fotografiar directamente (ya sea en el rango de microondas, IR, visual o UV). Si están lejos de su estrella madre, la luz reflejada es demasiado débil para ser detectada a menos que el telescopio esté cerca del sistema estelar observado, y entonces solo podría detectar los planetas de ese sistema estelar específico.
"... la estrella será demasiado brillante para que puedan ser fotografiadas directamente..." Sin embargo, ese no es realmente un límite fundamental. Los telescopios espaciales de próxima generación con nueva tecnología de coronógrafo deberían permitir obtener imágenes de muchos sistemas planetarios que actualmente están fuera de nuestro alcance.

Alguien más puede abordar las matemáticas detalladas, pero cuanto más larga sea su línea de base y más observatorios, más completa será la cobertura. Dos observatorios en la misma órbita que Plutón pero en lados opuestos del sol aún estarían separados por solo 0.0012 de un año luz. Tres serían mejores y todavía estarían lo suficientemente cerca (solo) para permitir la comunicación necesaria para permitir las observaciones coordinadas necesarias para las mediciones y comparaciones del tipo de paralaje. Ir mucho más lejos en realidad no ayuda, ya que no habría forma de que la información vuelva a la Tierra para que sea útil.

La pregunta es sobre la detección de exoplanetas alrededor de otras estrellas. No creo que el paralaje pueda ayudar aquí, una línea de base larga tendría que ser para interferometría.