Gibt es eine theoretische Grenze für die Auflösung des Teleskops?

Gibt es eine theoretische Grenze für das, was wir mit einem Teleskop fester Größe sehen können, basierend auf der Erdumlaufbahn oder dem Mond, dh in der Erdregion des Sonnensystems außerhalb der Erdatmosphäre?

Warum nicht, anstatt Sonden zu Pluto und Ceres zu schicken, einfach in den Bau besserer Teleskope investieren, um die Oberflächen dieser Körper detaillierter zu fotografieren? Ich vermute, dass alle notwendigen Informationen tatsächlich die Erdregion erreichen, es ist nur eine Frage der Sensibilität und Offenheit, um es zu beheben, habe ich recht?

Antworten (1)

Die absolute Grenze einer Teleskopauflösung ist durch Beugung gegeben. Egal wie perfekt ein Teleskop gebaut und ausgerichtet ist, Sie können Winkel kleiner als nicht auflösen

θ λ D
wo λ ist die interessierende Wellenlänge und D ist der Durchmesser des Teleskops. Deshalb sind einige Millimeter und Radioteleskope (und auch einige -Antennen) riesig.

Die erste Abbildung hier zeigt das Grundprinzip. Stellen Sie sich vor, Sie könnten das, was Sie beobachten, in winzige Quadrate unterteilen und jedes als eine punktähnliche Quelle betrachten. Jeder erzeugt ein Beugungsmuster, wenn er in das Teleskop eintritt, und wenn zwei Punkte zu nahe beieinander liegen, können Sie sie nicht unterscheiden.

Klugerweise platzieren Sie Ihr Teleskop im Weltraum: Turbulenzen in der Atmosphäre verschlechtern das Signal, und die besten/größten Teleskope haben es schwer, darunter zu gehen 0,5 a r c s e c Ö n d s

Abhilfe schafft zunehmend die Interferometrie D von der Teleskopgröße bis zum Abstand von zwei (oder mehr) Teleskopen (Basislinie genannt). Interferometrie wird seit Jahrzehnten in der Radioastronomie eingesetzt. Soweit ich höre, ist die optische Interferometrie viel, viel komplizierter, und soweit ich weiß, ist der einzige großangelegte Versuch das VLTI-Projekt .

Man könnte sich also eine Konstellation relativ kleiner Teleskope vorstellen, die über Hunderttausende oder Millionen Kilometer verteilt sind. Aber das hat das große Problem, dass Sie die Position und das Timing von jedem von ihnen mit einer beeindruckenden Genauigkeit kennen müssen (ich vermute, dass die Genauigkeit in der Position in der Größenordnung von liegt λ ).


Das andere Problem ist die Lichtsammlung. Wenn Sie etwas sehr schwaches sehen möchten, haben Sie zwei Möglichkeiten: 1) Sie beobachten lange oder 2) Sie bauen ein größeres Teleskop ( 6 bis 40 Meter Durchmesser). Und auch hier können die größten Baseline-Interferometer nicht viel ausrichten, da die Lichtmenge, die sie sammeln, nur die Summe des von den einzelnen Teleskopen gesammelten Lichts ist.


Fazit: Um Pluto oder Ceres mit ausreichend hoher Genauigkeit zu beobachten, bräuchte man eine große Anzahl großer Weltraumteleskope mit perfekter Telemetrie, die sehr weit voneinander entfernt sind. Es ist viel einfacher und billiger, dorthin zu gelangen, um Fotos zu machen.

Wgy VLT wird nicht zur Abbildung von Objekten im Sonnensystem verwendet?
@anixx: keine ahnung. Meine Hauptvermutung ist: politische Entscheidung (auch während der Designphase). Dann interessieren sich Gründungsinstitutionen, die das VLT nutzen, wahrscheinlich hauptsächlich für extrem lichtschwache Objekte (mit Ausnahme von Felsen :D)
Ich habe online nachgesehen und festgestellt, dass sie Bilder von Ceres gemacht haben, aber ihre Auflösung ist weit hinter der von Hubble zurück.