Синтез апертуры в оптическом диаппазоне

[Алексей З]

Приветствую всех, кто заинтересовался этим вопросом. Некоторое время назад прочитал о том, что с помощью относительно небольших телескопов удается синтезировать один. Причем площадь синтезированного зеркала во много раз больше суммарной площади составляющих компонентов. Попытки самостоятельно понять физику процесса большого успеха не принесли. Поэтому обращаюсь к вам, любителям астрономии, подскажите по этому поводу. Уж очень интересно

[AstroNick]

Про апертурный синтез можно почитать, например, тут, но речь идёт в основном о наблюдениях в радиодиапазоне. В оптике же, насколько я это себе представляю, такие методы называются интерферометрией. Только там не площадь синтезированного зеркала превышает суммарные площади компонентов, а разрешающая способность системы.

[Алексей З]

AstroNick, спасибо. Еще пока не дочитал ссылки, но в любом случае мои знания обогатятся 

[Алексей З]

Прочитал про интерферометры, одно осталось не понятно - можно ли с их помощью рассматривать протяженные объекты с большим разрешением?Скажем с помощью двух 300-мм телескопов рассмотреть Плутон и Харон?

[VMatveev]

Прочитал про интерферометры, одно осталось не понятно - можно ли с их помощью рассматривать протяженные объекты с большим разрешением?Скажем с помощью двух 300-мм телескопов рассмотреть Плутон и Харон?

Нельзя, к сожалению, потому что атмосферная турбулентность будет хаотично искажать и фронт, и фазу световой волны. Причем на каждом из телескопов (ячейке интерферометра), в один и тот же момент времени, искажения будут различаться, поэтому при сложении сигналов с нескольких разнесеных в пространстве приемников получается полный бардак. В радиоастрономии выручает бОльшая длина волны, а в оптике увы, турбулентность является очень сильной помехой. Проклятьем оптической астрономии.

[Алексей З]

А для визуальных наблюдений можно применить телескоп с СА?

[AAV]

А для визуальных наблюдений можно применить телескоп с СА?

По отдельности можно использовать как обыкновенный оптический телескоп.

[Алексей З]

То есть величину слагаемых превзойти не удастся?

[AAV]

То есть величину слагаемых превзойти не удастся?

Не превзойти, проницание будет как от одиночного телескопа.

[Алексей З]

А разрешение? И почему нельзя увеличить проницающую способность до способности телескопа с площадью зеркала равной суммарной площади слагаемых зеркал?

[AAV]

А разрешение? И почему нельзя увеличить проницающую способность до способности телескопа с площадью зеркала равной суммарной площади слагаемых зеркал?

За счет чего будет одинаковая? И Разрешенин тоже. Площадь одного телескопа меньше базы двух телескопов работающих как интерферометр.

[Алексей З]

А разрешение? И почему нельзя увеличить проницающую способность до способности телескопа с площадью зеркала равной суммарной площади слагаемых зеркал?

За счет чего будет одинаковая? И Разрешенин тоже. Площадь одного телескопа меньше базы двух телескопов работающих как интерферометр.

Разр. способность (далее РС) пропорциональна площади телескопа. Правильно?Если к примеру есть два зеркала по 100 мм, то РС должна быть на уровне 140 мм телескопа.(умножил на корень из двух)И это не зависимо от того, в каком режиме работают телескопы.Разве не так?Но мне важно не РС, а разрешение.

[AAV]

Разр. способность (далее РС) пропорциональна площади телескопа. Правильно?Если к примеру есть два зеркала по 100 мм, то РС должна быть на уровне 140 мм телескопа.(умножил на корень из двух)И это не зависимо от того, в каком режиме работают телескопы.Разве не так?Но мне важно не РС, а разрешение.

Разрешение объединенного телескопа-интерферометра будет определяться расстоянием между инструментами участвующими в наблюдении

[Алексей З]

Бесспорно!!!А можно ли использовать такой синтезированный телескоп для наблюдения протяженных объектов, т. е. планет?

[AAV]

Бесспорно!!!А можно ли использовать такой синтезированный телескоп для наблюдения протяженных объектов, т. е. планет?

Нет. В телескопе-интерферометре видим не изображение, а интерференцию.Если свести пучки света "правильным" образом, то их фазы сохраняются, при сложение такие пучки интерферируют между собой и образуют "полосатую" интерференционную картину по которой можно определять некоторые  параметры наблюдаемого объекта. В интерферометрах не удаётся восстанавливать полностью изображение источника излучения, определяются только некоротыеые характеристики объектов.

[echech]

Нет. В телескопе-интерферометре видим не изображение, а интерференцию.

Так ведь и в обычном телескопе со сплошной апертурой мы видим результат интерференции. То насколько изображение будет иметь "привычный" вид, зависит от процента заполненности синтезированной апертуры. Есть например, 6-зеркальный ИК телескоп и он строит вполне привычные изображения.

[Алексей З]

Тришка, напиши пожалуйста об этом как можно подробнее. Мне этот вопрос уже давно покоя не дает.

[AAV]

Есть например, 6-зеркальный ИК телескоп и он строит вполне привычные изображения.

Это телескопы инфракрасной области, они и строят изображение не так как два телескопа методом интерференции.
О инфракрасном способе наблюдении посмотритк здесь

[echech]

Это телескопы инфракрасной области, они и строят изображение не так как два телескопа методом интерференции

ИК телескопы бывают разными. ИК в так называемом "ближнем" диапазоне строят изображение вполне традиционно. Схему 6 зеркального MMT на обсерватории Хопкинса можно поискать в интернете - общее изображение от шести зеркал сводилось в одно (так же как была возможность строить изображение по отдельности от каждого из шести сегментов) в том числе и с фазированием, то есть изображение предполагалось вполне синтетическим. Впрочем, проект был не очень удачен и сейчас 6 1.8-метровых зеркала заменены на одно 6.5 метровое.

[AAV]

ИК телескопы бывают разными. ИК в так называемом "ближнем" диапазоне строят изображение вполне традиционно. Схему 6 зеркального MMT на обсерватории Хопкинса можно поискать в интернете - общее изображение от шести зеркал сводилось в одно (так же как была возможность строить изображение по отдельности от каждого из шести сегментов) в том числе и с фазированием, то есть изображение предполагалось вполне синтетическим. Впрочем, проект был не очень удачен и сейчас 6 1.8-метровых зеркала заменены на одно 6.5 метровое.

Это составные телескопы с адаптивной оптикой . Сейчас строятся и более крупные телескопы с адаптивной оптикой.
VLT (Very Large Telescope)
Giant Magellan Telescope (Гигантского Магелланова Телескопа)   
OWL -  OverWhelmingly Large Telescope размер телескопа будет не 100м, а всего 40м
Про систему адаптивной оптики еще можно посмотреть здесь и здесь