Как работают составные телескопы методом интерферометрии?

[dims]

Вот, вспомнил ещё вопрос.

Я знаю, что радиотелескопы легко удаётся соединить в сеть так, чтобы много телескопов работали, как один. Ещё я знаю, что оптические телескопы тоже так используют.
Кажется, это называется интерферометрия, поправьте.

Вопрос.

Тут используется самая настоящая интерференция света или речь идёт о чисто техническом наложении изображений от нескольких телескопов? Ясно, что несколько телескопов смотрят через разные участки атмосферы и потому исключается влияние атмосферы, кроме того, наложение нескольких снимков объективно улучшает картинку.

Если же речь идёт об интерференции, то как же она получается, ведь оптическое излучение из космоса не когерентно (?) и интерференции быть не должно?

[Хартиков Сергей]

Да, в интерферометрах используется самая настоящая интерференция, а не математическое усреднение двух снимков.
Как раз малые угловые размеры звезд и позволяют считать свет от них когерентным. Пока угловой размер звезды не превышает размера дифракционного кружка, наблюдается интерференционная картина, которая размывается при приближении к этому размеру. Таким образом можно вычислить угловой размер звезды. А применяя интерферометры с несколькими телескопами (с разной базой), можно вычислить и распределение интенсивности света вдоль диска звезды.
Атмосферная турбулентность портит эту идилию, так как вносит в волновой фронт искажения на много десятков длин волн. Поэтому интерференционную картину можно наблюдать только в узком временном диапазоне. Это ограничивает чувствительность интерферометров только относительно яркими звездами. Конечно, для исправления недостатка используется адаптивная оптика и статистическая обработка изображения.
В результате одним из самых трудных этапов настройки интерферометра является выравнивание оптических путей от телескопов и получение первой интерференционной картинки, которая появляется на очень короткое время. Этот процесс может занимать несколько месяцев.
Можно обратиться, например, к этому источнику http://xray.sai.msu.ru/~moulin/3lec/ (там рассказано и о спекл-интерферометрии).

[AAV]

Иллюстрация работы оптического интерферометра на двух 8.2-м. Интерференционная картина наблюдалась с помощью прибора VINCI, размещенного в общем фокусе системы телескопов в Интерферометрической Лаборатории. Световая волна от звезды падает на оба телескопа, свет, собранный ими, с помощью системы зеркал собираются в общем фокусе системы. Система зеркал достаточно сложна потому, что надо не только привести пучки света от телескопов в одну точку, но и сохранить фазу световых волн. Для этого оптические пути, которые проходит каждый из пучков света (а их длина около 200 м), должны быть с высокой точностью равны друг другу. В фокусе образуется интерференционная картина (показана желтым), полосы которой наблюдаются и измеряются.
Как вы можете видеть на рис.1. свет от звезды собирается сначала в Несмитовском фокусе телескопа, т.е. отражается от 3 зеркал, установленных в его трубе. Оттуда свет попадает в промежуточный фокус Куде под телескопом, затем по проложенным под землей трубам на линию задержки VLTI, расположенную в интерферометрическом туннеле. И, наконец, после 25 зеркал и 200 м, свет достигает прибора VIMCI, в котором два пучка света когерентно (по фазе) складываются и образуют интерференционную картину
Инструменты VLTI обладают точностью наведения на объект около 1 угловой секунды и, что даже более важно, стабильностью ведения порядка 0.2 угловых секунды в час. Качество изображения в едином фокусе практически не отличается от качества изображений индивидуальных телескопов (в их фокусах Несмита или Кассегрена). Установка на инструменты системы адаптивной оптики позволит существенно уменьшить размер изображения и довести его до теоретического (дифракционного) предела, который составляет 0.057 уг.сек в инфракрасной K-полосе 2.2 микрон (или 0.032 уг.сек в J-полосе 1.2 микрон).

[jet]

Есть ли проекты телескопов интерферометров на орбите?
Теоретически размещая их в космическом пространстве можно добиться любой апертуры, вплоть до значений а.е.
Плюс к этому сходит на нет влияние атмосферы.
Про радиоастрон в курсе, но он скорее гибрид...

[kismet]

Интерферометр не увеличивает апертуру, он обеспечивает только разрешающую способность. Т.е. чем больше расстояние между радиотелескопами, тем меньшую часть объекта он может разрешить, но при этом эта часть и яркость меньшую имеет. Т.е. с увеличением базы между двумя малыми антеннами (Радиоастрон имеет диаметр зеркала в 10 м) быстро наступит предел, когда интерефрометр просто не сможет ничего увидеть. В этом смсыле работа в паре с наземным радиотелескоп лучше, поскольку на Земле есть и 100-м и даже 300-м радиотелескопы - т.е. чувствительность интерферометра выше.

На заре проекта Радиастрон предполагалось, что их могут 2 запустить. Но, потом от этой идеи отказались, пошла разруха.

[jet]

На заре проекта Радиастрон предполагалось, что их могут 2 запустить. Но, потом от этой идеи отказались, пошла разруха.

Очень жаль. Подобная участь, даже хуже, постигла один из похожих европейских проектов-LISA.

[edvan]

Иллюстрация работы оптического интерферометра на двух 8.2-м. Интерференционная картина наблюдалась с помощью прибора VINCI, размещенного в общем фокусе системы телескопов в Интерферометрической Лаборатории. Световая волна от звезды падает на оба телескопа, свет, собранный ими, с помощью системы зеркал собираются в общем фокусе системы. Система зеркал достаточно сложна потому, что надо не только привести пучки света от телескопов в одну точку, но и сохранить фазу световых волн. Для этого оптические пути, которые проходит каждый из пучков света (а их длина около 200 м), должны быть с высокой точностью равны друг другу. В фокусе образуется интерференционная картина (показана желтым), полосы которой наблюдаются и измеряются.
Как вы можете видеть на рис.1. свет от звезды собирается сначала в Несмитовском фокусе телескопа, т.е. отражается от 3 зеркал, установленных в его трубе. Оттуда свет попадает в промежуточный фокус Куде под телескопом, затем по проложенным под землей трубам на линию задержки VLTI, расположенную в интерферометрическом туннеле. И, наконец, после 25 зеркал и 200 м, свет достигает прибора VIMCI, в котором два пучка света когерентно (по фазе) складываются и образуют интерференционную картину
Инструменты VLTI обладают точностью наведения на объект около 1 угловой секунды и, что даже более важно, стабильностью ведения порядка 0.2 угловых секунды в час. Качество изображения в едином фокусе практически не отличается от качества изображений индивидуальных телескопов (в их фокусах Несмита или Кассегрена). Установка на инструменты системы адаптивной оптики позволит существенно уменьшить размер изображения и довести его до теоретического (дифракционного) предела, который составляет 0.057 уг.сек в инфракрасной K-полосе 2.2 микрон (или 0.032 уг.сек в J-полосе 1.2 микрон).

по поводу изображения....кто источник?посмотреть бы в высоком разрешении эту картинку..и описание подробное...

[edvan]

ещё интересно устройство много сегментного зеркала..
телескоп кека...
где можно найти схему устройства телескопа кека и подобных?
искал в интернете!нету!

[kismet]

Инструменты VLTI обладают точностью по поводу изображения....кто источник?

http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1174022

И здесь, по идее, должно быть более подробно: 
 
ТЕЛЕСКОПЫ НАЗЕМНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ АСТРОМЕТРИИ
http://www.astro.spbu.ru/sites/default/files/PiniginBook.pdf

3 секунды погуглил по фразе "Инструменты VLTI обладают точностью наведения на объект около 1 угловой секунды"

[edvan]

Инструменты VLTI обладают точностью по поводу изображения....кто источник?

http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1174022

И здесь, по идее, должно быть более подробно: 
 
ТЕЛЕСКОПЫ НАЗЕМНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ АСТРОМЕТРИИ
http://www.astro.spbu.ru/sites/default/files/PiniginBook.pdf

3 секунды погуглил по фразе "Инструменты VLTI обладают точностью наведения на объект около 1 угловой секунды"

спасибо