¿Existe un límite teórico en la resolución del telescopio?

¿Existe un límite teórico sobre lo que podemos ver con un telescopio de tamaño fijo basado en la órbita de la Tierra o la Luna, es decir, en la región de la Tierra del sistema solar fuera de la atmósfera de la Tierra?

¿Por qué no, en lugar de enviar sondas a Plutón y Ceres, simplemente invertir esfuerzos en construir mejores telescopios para fotografiar las superficies de estos cuerpos con mayor detalle? Sospecho que toda la información necesaria de hecho llega a la región de la Tierra, es solo cuestión de sensibilidad y exposición para arreglarlo, ¿verdad?

Respuestas (1)

El límite absoluto de la resolución de un telescopio viene dado por la difracción. No importa cuán perfectamente construido y alineado esté un telescopio, no puede resolver ángulos más pequeños que

θ λ D
donde λ es la longitud de onda de interés y D es el diámetro del telescopio. Es por eso que una cantidad de milímetros y radiotelescopios (y también algunas antenas) son enormes.

La primera figura aquí muestra el principio básico. Imagina que puedes dividir lo que observas en pequeños cuadrados y considerar cada uno como un punto como fuente. Cada uno generará un patrón de difracción al pasar por el telescopio y si dos puntos están demasiado cerca, no podrá distinguirlos.

Sabiamente colocas tu telescopio en el espacio: la turbulencia en la atmósfera degrada la señal, y los mejores/más grandes telescopios tienen dificultades para ir debajo 0.5 a r C s mi C o norte d s

La interferometría viene al rescate aumentando D desde el tamaño del telescopio hasta la distancia de dos (o más) telescopios (llamada línea base). La interferometría se ha utilizado en radioastronomía desde hace décadas. Por lo que escuché, la interferometría óptica es mucho más complicada y, que yo sepa, el único intento a gran escala es el proyecto VLTI .

Entonces, podría imaginarse tener una constelación de telescopios relativamente pequeños repartidos en cientos de miles o millones de kilómetros. Pero esto tiene el gran problema de que tienes que saber la posición y el tiempo de cada uno de ellos con una precisión impresionante (supongo que la precisión en la posición es del orden de λ ).


El otro problema es la captación de luz. Si quieres ver algo muy tenue, tienes dos opciones: 1) observas durante mucho tiempo o 2) construyes un telescopio más grande ( de 6 a 40 metros de diámetro). Y aquí tampoco los interferómetros de línea de base más grandes pueden hacer mucho, ya que la cantidad de luz que recolectan es solo la suma de la luz recolectada por los telescopios individuales.


Para concluir: para observar Plutón o Ceres con una precisión lo suficientemente alta, se necesitaría una gran cantidad de grandes telescopios espaciales muy alejados unos de otros con una telemetría perfecta. Es mucho más fácil y barato llegar allí para tomar fotografías.

Wgy VLT no se utiliza para obtener imágenes de objetos en el Sistema Solar?
@anixx: ni idea. Mi conjetura principal es: decisión política (también durante la fase de diseño). Entonces, las instituciones fundadoras que usan el VLT probablemente estén más interesadas en objetos extremadamente débiles (con la exclusión de las rocas: D)
Revisé en línea y descubrí que hicieron imágenes de Ceres, pero su resolución está muy por detrás de la del Hubble.