Welche Vorteile hätte es, das Weltraumteleskop nach dem Asteroidengürtel oder näher am Kupiergürtel zu platzieren?

Ich möchte wissen, welchen Unterschied es hinsichtlich der gemachten Beobachtungen und der Vorteile für die astronomische Gesellschaft macht, wenn wir ein Weltraumteleskop hinter dem Asteroidengürtel oder in der Nähe des Kuipergürtels platzieren. Ich verstehe, dass es entweder immens teuer oder technologisch noch nicht machbar ist.

Ich denke, Sie könnten mit der größeren Umlaufbahn eine größere Paralaxenmessung durchführen. Oder alternativ, wenn Sie ein wirklich großes Teleskop wollen, könnten die Rohstoffe im Asteroidengürtel verlockend sein.
Meiner Meinung nach wird es für die Sichtbarkeit der anderen galaktischen Dinge besser sein, da die Galaxien meistens flach sind. Es nach den Asteroidengürteln zu platzieren, ist also so, als würde man viele Störungen beseitigen, während man andere galaktische Dinge untersucht.
@Amar: Der Asteroidengürtel ist kein Hindernis für Beobachtungen.
Die frühen Projekte des heutigen JWST (James Webb Space Telescope) sahen vor, das Teleskop in 3 AE Entfernung von der Sonne jenseits des Asteroidengürtels zu platzieren. Der Grund waren nicht Asteroiden, sondern Zodiakalstaub (feiner Staub, der die Sonne umkreist). Es wurde spekuliert, dass das Teleskop eine etwas bessere Infrarotfähigkeit haben wird, da Tierkreisstaub infrarote Hintergrundstrahlung aussendet. (Siehe Wikipedia-JWST#Geschichte). Ich kann nicht sagen, wie viel Effekt es hätte, aber ich denke, es würde nur für sehr schwache Objekte von Bedeutung sein.
@ChristopherJamesHuff, warum behindern sie nicht? Ich meinte in jeder Hinsicht, einschließlich Strahlungen.
Ich denke, jeder Weltraum-Enthusiast hat sich irgendwann gefragt, warum Teleskope nicht für Parallaxenmessungen über die Erdumlaufbahn hinaus gebracht wurden.
@Amar: Das ist ein bisschen wie Marvin der Marsianer, der die Erde in die Luft jagen will, weil es der Sicht auf die Venus im Wege steht. Erstens ist dort in sehr guter Näherung nichts. Uranus wurde entdeckt und seine Umlaufbahn bestimmt, bevor jemand Ceres, den größten Asteroiden im Gürtel, entdeckte. Zweitens ist die "Ebenheit" von Galaxien irrelevant, da die Scheibe der Milchstraße nicht mit dem Gürtel ausgerichtet ist und andere Galaxien über den gesamten Himmel verstreut sind. Beachten Sie, dass die Scheibe der Milchstraße ein Hindernis darstellt , aber es ist kaum praktikabel, Millionen von Jahren zu warten, bis eine Sonde daran vorbeikommt.
@Greg stimmte zu. Die Diskussion über eine Gaia-Folgemission legt nahe, dass die Antwort lautet: "Weil Sie für das gleiche Geld die Genauigkeit Ihrer Messungen von 1 AU aus erhöhen können". Ein interessantes Gegenbeispiel ist jedoch Beteigeuze, wo das Problem darin besteht, dass der Stern viel breiter als seine Parallaxe ist (und eine ungleichmäßige Helligkeit aufweist), sodass es unabhängig ist, tatsächlich von einem Ort aus zu beobachten, an dem die Parallaxe größer ist.
@Steve Linton Ich habe die verrückte Idee, die ESA ihren Kurs mit Gaia fahren zu lassen, dann kann sich vielleicht jemand es mit einem Mission Extension Vehicle schnappen (Northrop Grumman fängt damit an) und es zu schieben, wohin er will. Denn ein Weltraumtaxi muss billiger sein als ein Weltraumteleskop, und das Weltraumteleskop ist schon da oben.

Antworten (3)

Wenig Vorteile, viele Nachteile.

Da draußen ist es kälter, was bedeutet, dass es etwas einfacher ist, Ihre IR-Sensoren kühl zu halten.

Die Umlaufbahn ist breiter, sodass Sie mehr Parallaxe erhalten, aber die Umlaufbahn ist langsamer, sodass Sie länger warten müssen, um die Ergebnisse zu erhalten.

Die Sonne ist kleiner und dunkler, daher ist der Bereich des Himmels, den Sie meiden müssen (da er zu nah an der Sonne ist), kleiner.

Viel wichtiger sind die Nachteile:

Sie erhalten weniger Teleskop pro Dollar. Für ein bestimmtes Budget muss Ihr Teleskop leichter, kleiner und mit geringerer Auflösung sein.

Wenn etwas schief geht, können Sie es nicht reparieren. Sie können eine Rakete hochschicken, um Korrekturlinsen an Hubble anzupassen; Sie können das nicht tun, wenn es sich außerhalb des Asteroidengürtels befindet.

Wenn Sie es in eine Ekliptikbahn in der Ebene der Planeten bringen, wird Ihre Sonde jedes Jahr hinter die Sonne fliegen. Während es sich hinter der Sonne befindet, können Sie nicht mit ihm kommunizieren.

Wenn Sie es in eine andere Umlaufbahn bringen, verbraucht es viel mehr Treibstoff (und Sie erhalten ein noch kleineres Teleskop für Ihr Geld).

Die Datenübertragungsraten sind viel niedriger. Es ist akzeptabel, dass New Horizons ein Jahr damit verbringt, alle seine Daten von einem Beobachtungstag herunterzuladen. Aber wenn Sie nur einen Beobachtungstag pro Jahr an Ihrem Teleskop hätten, wäre das enttäuschend.

Alles in allem ein „Warum bauen wir keine Häuser aus Gold?“. Es mag ein paar kleine Vorteile geben (Gold rostet nicht), aber die Nachteile (Gold ist teuer und schwach) überwiegen die Vorteile bei weitem.

Ich stimme zu, es ist schwer, alle Nachteile aufzulisten, da es so viele gibt, wie z. B. die Notwendigkeit viel größerer Solarmodule, eine größere und leistungsstärkere Antenne und viele andere.
@GdD Ich bin anderer Meinung! -1Ich denke, das ist allzu abschätzig und kurzsichtig, und die gestellte Frage verdient dennoch eine gute Antwort.

Ich sehe die Nachteile nicht annähernd so stark, wie die Antwort von @JamesK vermuten lässt!

Einige Weltraumteleskope verbrauchen mehrere kW Leistung, aber eines davon hat 500 W, und diese sind alle etwa 1 AE groß, wo die Leistung reichlich vorhanden ist, sodass sie nicht gesenkt werden musste. Wenn Sie im tiefen Weltraum wirklich nur CCD-Bilder im kalten Weltraum sammeln und sie mit Prozessoren verarbeiten müssen, die 2020 verfügbar sind, könnte dies wahrscheinlich mit viel weniger Leistung erfolgen als mit diesen 1-AE-Teleskopen des 20. Jahrhunderts. Schauen Sie sich die Rechenleistung an, die heutzutage in Handheld-Geräten verfügbar ist!

Teleskope wie GAIA drehen sich ständig, während sie Daten sammeln, und verwenden eine Phased-Array-Antenne, um während der Drehung zu kommunizieren, sodass die Spinstabilisierung weniger leistungshungrig ist als einige Alternativen. Es gibt viel Raum, um das Design für eine niedrige Durchschnittsleistung zu optimieren.

Sie benötigen keine größere Antenne oder einen leistungsstärkeren Sender, da Sie eine optische Kommunikationsverbindung und eine 1-Watt-Laserdiode verwenden würden. Sie würden dafür einen separaten, nicht drehenden Smallsat einsetzen und sich über WLAN verbinden.

Hier ist eine Berechnung des Verbindungsbudgets für eine optische versus funkbasierte Weltraumverbindung und eine weitere Erwähnung eines Weltraumteleskops der nächsten Generation .

Die Kälte wird eine große Energieeinsparung sein; Sie brauchen keine Kühlschränke oder ein Lagekontrollsystem, um einen Sonnenschirm auf die Erde gerichtet zu halten.

Wahrscheinlich ist ein 100- oder 200-W-RTG alles, was erforderlich ist, um ein anständiges Weltraumteleskop weit von der Sonne entfernt mit Technologie aus dem Jahr 2020 zu betreiben.

Alle in der anderen Antwort aufgezeigten Vorzüge sind also wirklich verfügbar und es lohnt sich, sie in einer weiteren Antwort hier näher zu untersuchen , anstatt die Frage so von der Hand zu weisen!

Aus Wikipedia-Artikeln kopiert:

Telescope    Launched      Power (W)
---------    -------
Spitzer        2003          427*
WISE           2009          550        
Herschel       2009         1000
Kepler         2009         1100
GAIA           2013         2010
Hubble         1990         2800

*http://www.spitzer.caltech.edu/mission/188-The-Solar-Panel-Assembly
Irgendwelche wissenschaftlichen oder technischen Kommentare, die mit den stillen anonymen Ablehnungen einhergehen?
Ich habe nicht abgelehnt, aber ... Die OP-Frage lautet: "Was sind die Vorzüge der Platzierung des Teleskops jenseits des Asteroidengürtels oder im Kuyper-Gürtel". Ich verstehe es - was ein solches Teleskop besser kann, als wenn es auf der Erdumlaufbahn oder am Lagrange-Punkt platziert ist.
@Heopps ya meine Antwort ist im Moment unvollständig, aber sie befasst sich mit der Machbarkeit dieser Vorzüge , die die andere Antwort in Frage stellt. Mit anderen Worten, sie können nur Verdienste sein, wenn das Konzept praktisch ist und diese Praktikabilität durch die andere Antwort negiert wurde. Wir müssen die Praktikabilität wiederherstellen, sonst wäre der große Nullmultiplikator, den die andere Antwort hinzuzufügen versucht, die Antwort .

Obwohl technisch machbar, gibt es ein erhebliches Risiko und wenig wahrgenommenen Nutzen.

  1. Es würde JAHRE dauern, um so weit zu kommen.
  2. Da die Sonne so weit entfernt ist, ist Solarenergie keine Option für die Nutzung als Energiequelle. Damit bleiben RTGs übrig, aber sie produzieren viel zu wenig Strom, um ein großes Teleskop zu betreiben (das Hubble verbraucht 2,1 Kilowatt Leistung). Ein Teleskop in Hubble-Größe würde 10 RTGs zum Betrieb benötigen
  3. Die Entfernung zur Erde macht Reparaturen und Wartungsarbeiten unmöglich.
  4. Das Teleskop würde ein umfangreiches und teures Überwachungsnetzwerk erfordern, um Daten und Bilder abzurufen.
Welche Vorteile hätte es, das Weltraumteleskop nach dem Asteroidengürtel oder näher am Kupiergürtel zu platzieren?
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