Welche Eigenschaften hätte ein zukünftiges, fortschrittliches Teleskop? [geschlossen]

Die drei wichtigsten Möglichkeiten zur Verbesserung eines Teleskops sind die Verbesserung seiner Auflösung, die Vergrößerung seines Sichtfelds und die Reduzierung von Rauschen und Fehlern. Ich gehe davon aus, dass Sie hier hauptsächlich von optischen Teleskopen sprechen und nicht von Radio- oder anderen Teleskopen.

Die Auflösung eines Teleskops gibt im Grunde an, wie klein ein Objekt ist, das es sehen kann. Wenn zwei Objekte zu nahe beieinander sind, wie ein Planet, der einen Stern umkreist, verschwimmen die Objekte, wie unten gezeigt.

Nun, die Auflösung eines Teleskops hängt von zwei Dingen ab: seinem Durchmesser und der verwendeten Wellenlänge. Angenommen, wir schauen nur ins Optische, bedeutet dies, dass wir unseren Durchmesser vergrößern müssen, um eine bessere Auflösung zu erhalten. Derzeit sind unsere Teleskopdurchmesser dadurch begrenzt, wie groß ein Spiegel sein kann, den wir bauen können. Fast alle Forschungsteleskope sind Spiegelteleskope. Große Spiegel sind schwierig herzustellen, da eine Vergrößerung zu Spannungen und Verwerfungen des Spiegels führen kann. Größere Teleskope sind auch schwieriger zu steuern, weil sie schwerer sind. Fortgeschrittene Produktionsanlagen und stärkere Materialien könnten es uns ermöglichen, immer größere Teleskope zu verwenden, unsere Auflösung zu erhöhen und uns immer kleinere Objekte sehen zu lassen.

Die zweite Möglichkeit, ein optisches Teleskop zu verbessern, besteht darin, die Effizienz des Detektors zu erhöhen. Aktuelle Forschungsteleskope verwenden eine spezielle Elektronik namens CCDs: Charged-Coupled Devices . Dies sind spezielle Chips, die einfallendes Licht erkennen und in ein digitales elektronisches Signal umwandeln, das das Bild erzeugt. Im Moment begrenzen unsere Produktionskapazitäten, wie groß wir diese Detektoren bauen können. Größere CCDs würden es uns ermöglichen, unser Sichtfeld zu vergrößern, wodurch wir mehr Objekte im selben Bild sehen könnten. Eine verbesserte Detektoreffizienz würde auch bedeuten, dass wir schwächere Objekte abbilden könnten und weniger Sehfehler hätten.

Schließlich sind unsere Teleskope durch das begrenzt, was Wissenschaftler "Rauschen" nennen. Rauschen sind im Wesentlichen Streusignale, die unser Bild durcheinander bringen. Dies können Photonen von einer hellen Quelle in der Nähe sein, wie ein Licht im Observatorium, oder Fehler, die durch Turbulenzen in der Atmosphäre verursacht werden. Einige dieser Dinge können wir umgehen. Zum Beispiel bedeutet die Verwendung weltraumgestützter Teleskope, dass wir uns keine Gedanken über atmosphärische Turbulenzen machen müssen. Andere Rauschquellen sind elektronisches Rauschen, das unvermeidlich ist, aber durch Kühlung unserer Detektoren und Herstellung besserer Chips reduziert werden kann.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die beiden besten Möglichkeiten, ein optisches Teleskop zu verbessern, darin bestehen, es größer zu machen und eine bessere Elektronik zu bekommen.