Hätte die sphärische Aberration von Hubble nur mit Softwaretechniken gelöst werden können?

Als das Hubble-Weltraumteleskop ursprünglich gestartet wurde, gab es einen erheblichen Fehler in der Art und Weise, wie die Hauptlinse geschliffen wurde, was zu einer großen sphärischen Aberration führte. Eine Reparaturmission wurde geplant und der COSTAR wurde an das Teleskop angepasst und das Problem offensichtlich behoben.

Wäre es damals möglich gewesen, „nur“ eine Softwarekorrektur der sphärischen Aberration durchzuführen? Wenn ein ähnliches Problem bei einem modernen Teleskop auftritt, haben wir dann Techniken oder Hardware, die 1990 noch nicht verfügbar waren und eine reine Software-/Firmware-Lösung für das Problem ermöglichen würden?

Ich glaube, ich habe dies bereits diskutiert gesehen, kann mich nicht erinnern, wo (vielleicht beim Austausch von Astronomiestapeln). Fazit: Software-Korrektur konnte die Bilder verbessern, aber nicht so gut wie optische Korrektur.
@AnthonyX Ich dachte, dass eine Hardwarelösung für die Mission am besten geeignet war (zumindest im Rahmen von 1990-1993), da sie dies tatsächlich taten
@AnthonyX Ich habe diese Frage auch auf Astronomy.SE gefunden , die etwas damit zusammenhängt
@costrom Der Beitrag von Astronomy.SE befasste sich mit Dekonvolution im Allgemeinen. Bezüglich des HST-Falls gibt es interessante Dokumente, daher stelle ich hier eine Antwort.

Antworten (1)

Einige Effekte der Spiegelfehler hätten rückgängig gemacht werden können, andere nicht.

Zitat aus einem Workshop zur Restaurierung von HST-Bildern : „Der grundlegende Verlust der HST-Bildgebungswissenschaft als Ergebnis der sphärischen Aberration ist kein Auflösungsverlust, sondern ein Verlust der Fähigkeit, schwache Objekte zu erkennen, insbesondere in überfüllten Feldern.“

Auf diesem Workshop wurden verschiedene Ansätze zur Verbesserung von HST-Bildern vorgestellt. Ein Deblurring durch Dekonvolution war in diesem Spezialfall wegen einer Besonderheit des Fehlers möglich: Der Spiegel bildete Sterne auf dem WFPC-Sensor als "dichten Kern, der etwa 15% des Lichts enthält, umgebendes Plateau, das die meiste Energie enthält, und Ranken, die sich scheinbar hinein erstrecken zufällige Richtungen". Der "Kern" lieferte genügend Informationen, um die Auflösung wiederherzustellen. Die Verarbeitung erfolgte vor Ort.

ein tatsächliches HST-Sternbild vor der Korrektur

HST wurde im Hinblick auf austauschbare Instrumente entwickelt. Den Fehler bei neuen Instrumenten unkorrigiert zu lassen, war nie eine Option, aber ihn auf verschiedene Weise zu beheben, war eine Option, wie aus einer langen Liste von Optionen in den Anhängen des Berichts des HST-Strategiegremiums hervorgeht

Seit 1990 wurden keine neuen Technologien entwickelt, die die Umkehrung einer verlustbehafteten Signaltransformation ermöglichen würden.

Ich frage mich, ob es auch andere Einschränkungen für die Dekonvolutionsoption gibt. Wenn das unverzerrte Bild eine Reihe von „Lichtpunkten“ oder isolierte Galaxien auf schwarzem Hintergrund enthält und sich ausgedehnte Objekte wie Gaswolken und Nebel nur in der Mitte des FOV befinden, kann die Entfaltung vielleicht ziemlich genaue Ergebnisse liefern. Aber in einer Situation, in der ein ausgedehntes diffuses Objekt viel größer als das FOV ist, scheint dies wirklich schwierig zu sein. Das Mosaik der „ Säulen der Schöpfung “ wäre so genau genommen nicht möglich gewesen.
@uhoh Unschärfe ist ein Informationsverlust. Wenn sie Dekonvolution verwenden, um die Auflösung zu verbessern, machen sie sich eine Eigenschaft der Bilder zunutze: Sterne sind Punktquellen. Die Säulen der Schöpfung (und ebenso die meisten Nebel) bestehen nicht aus Punktquellen. Das menschliche Auge reagiert sehr empfindlich auf den Informationsgehalt eines Bildes und dieses Bild würde mit einem unkorrigierten Instrument nicht so umwerfend aussehen. Wissenschaftlicher Ertrag kommt aber auch von Bildern mit geringerer Öffentlichkeitswirkung.
Dieses Strategie-Panel-Dokument ist wirklich interessant. Danke, dass du es gepostet hast.
@OrganicMarble Es gibt auch den Allan-Bericht über HST-Fehler. Es ist eher ein Lessons Learned -Dokument und enthält nichts zur Bildrestaurierung, daher habe ich es nicht verlinkt.
Hätte die sphärische Aberration von Hubble nur mit Softwaretechniken gelöst werden können?
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