Bedeuten größere Teleskope bessere Ergebnisse?

Die Vergrößerung ist nicht der Hauptzweck eines Teleskops. Ein sehr kleines Teleskop hat eine geringere Auflösung als ein größeres, aber bei größeren Teleskopen begrenzt die Atmosphäre die Menge an sichtbaren Details.

Große Teleskope fangen mehr Licht ein als kleine Teleskope. Mehr Licht bedeutet, dass dunklere Objekte sichtbar sind und mehr Licht analysiert werden muss. Ein sehr dunkles Objekt, wie ein Planet, der einen anderen Stern umkreist, benötigt einen sehr großen Spiegel, um genügend Licht für die spektroskopische Analyse zu sammeln. Und das ist der Grund, warum größere Teleskope hergestellt werden. Natürlich kosten größere Teleskope viel, und die Kosten sind der Grund dafür, dass Teleskope wie das „überwältigend große Teleskop“ nicht gebaut wurden.

Ein Großteil der Entwicklung bei Teleskopen in den letzten 25 Jahren lag nicht in immer größeren Spiegeln, sondern in der adaptiven Optik oder der Verwendung von zwei Teleskopen zusammen als interferometrisches Teleskop.

Du hast es dir fast selbst beantwortet.

Der Bau sehr großer Teleskope ist teuer, und die Erträge für große Instrumente, die unter der Erdatmosphäre betrieben werden, sinken.

Luftturbulenzen (was als „Seeing“ bekannt ist) schränken das Auflösungsvermögen des Teleskops ein – seine Fähigkeit, kleine Details zu erkennen und Bilder mit hoher Auflösung zu erstellen. Es ist ein im Wesentlichen zufälliges Phänomen, daher wird es manchmal besser, aber im Allgemeinen sind große Instrumente stärker von Turbulenzen betroffen.

Lichtverschmutzung ist das Leuchten, das von allen künstlichen Lichtquellen (Stadtlichter, Industrielichter) verursacht wird, die es schwierig machen, sehr schwache, sehr weit entfernte Objekte zu sehen. Es ertränkt die schwachen Objekte in künstlichem Schein.

Je größer das Teleskop ist, desto besser ist sein Auflösungsvermögen und desto besser ist seine Lichtsammelfähigkeit (die Fähigkeit, schwache Objekte zu sehen). Aber das Sehen und die Lichtverschmutzung wirken sich auf beide aus. Sie könnten das Sehen mit adaptiver Optik mit anständigen Ergebnissen bekämpfen. Sie könnten die Lichtverschmutzung bekämpfen, indem Sie das Instrument weit entfernt von Städten installieren. Oder Sie könnten beide bekämpfen, indem Sie das Instrument in den Weltraum starten.

All diese Lösungen kosten Geld. Große Instrumente sind teuer. Adaptive Optiken sind teuer. Der Betrieb eines Observatoriums mitten im Nirgendwo verursacht ebenfalls Kosten. Schließlich ist es auch nicht billig, Dinge in den Weltraum zu bringen.

Jede dieser Methoden wird jedoch in dem einen oder anderen Fall verwendet. Für jede Art von Anwendung müssen Astronomen eine Entscheidung treffen, welche Methoden sie zur Verbesserung der Leistung verwenden könnten, und dies dann mit dem für das Projekt verfügbaren Geld abgleichen. Es ist eine komplexe Gesamtentscheidung, die lange dauert, viele Diskussionen, oft mischt sich die Politik ein usw.

Was gebaut wird, ist also ein Kompromiss zwischen dem, was Astronomen wollen, und dem, was aus finanzieller, politischer und technologischer Sicht tatsächlich machbar ist.

Übrigens ist "Vergrößerung" kein Parameter, den Astronomen verwenden, um ein Instrument zu definieren. Jedes Instrument kann Ihnen jede gewünschte Vergrößerung liefern - verwenden Sie einfach ein anderes Okular. Der relevante Parameter ist hier das Auflösungsvermögen - die Fähigkeit des Instruments, feine Details zu unterscheiden. Dies hängt von der Instrumentengröße ab - dem Durchmesser (oder "Öffnung") des Teleskops. Größerer Umfang = besseres Auflösungsvermögen (bei sonst gleichen Bedingungen). Wie ich oben sagte, ist das Sehen (Luftturbulenz) hier ein wesentlicher einschränkender Faktor.

Ich möchte weitere Beiträge zur Physik hinter der Teleskopauflösung hinzufügen. Die Auflösung des Teleskops ist durch seine Hauptspiegelgröße gegeben, die für jede Lichtquelle, die es sieht, ein "quasi" punktuelles Bild erzeugt, das als luftige Scheibe bezeichnet wird. Die Größe der luftigen Scheibe ist umgekehrt proportional zum Hauptspiegeldurchmesser des Teleskops, und wie bei den Pixeln auf einem LCD-Bildschirm ist die Auflösung umso besser, je kleiner die Pixelgröße ist. Der begrenzende Faktor am Boden sind jedoch die atmosphärischen Turbulenzen, weshalb ein riesiges Teleskop von wenigen Metern Breite in Bezug auf die Auflösung nicht besser sehen kann als ein 500-mm-Amateurteleskop (siehe Fried-Parameter). Um also das volle Auflösungspotential des Teleskops zu erreichen, müssen wir adaptive Optiken bauen oder besser gesagt, wir könnten das Teleskop in den Weltraum schicken.

BIG-Teleskope bieten zwei Luxusgüter Verfeinerte Spiegel, die über eine größere Fläche verteilt sind, ermöglichen eine höhere Bildauflösung. Sie fangen MEHR Licht ein, selbst das schwächste Licht. Und größer zu sein bedeutet, dass das Teleskop umfassendere Ansichten des Nachthimmels erhält.

Nur eine kleine Ergänzung - es hat keinen Sinn, ein größeres Teleskop zu bauen, es sei denn, Sie können einen so großen Spiegel ohne jegliche Art von Fehlern oder Verformungen herstellen und ihn dann so montieren, dass er seine Form nicht ändert, wenn Sie ihn in verschiedene Richtungen richten. Dies ist ein ganzer Haufen wirklich harter technischer Probleme, die auch die Größe von Teleskopen begrenzt haben, die zu verschiedenen Zeiten gebaut werden konnten, oder zumindest das Preis-Leistungs-Verhältnis verschoben haben.