|
|||||||||
|
|
||||||||
15.08 - 23:58
Атмосферу Земли предложили использовать как линзу телескопаУченый оценил возможность использования преломления света в атмосфере Земли для проведения астрономических наблюдений. Результаты работы показывают, что подобная атмосферная линза будет весьма эффективна и позволит достичь увеличения яркости сигнала в тысячи раз. В итоге получается, что метровый детектор на оптимальной орбите будет усиливать сигнал примерно как обычный телескоп диаметром около 150 метров, пишет исследователь в препринте на arXiv.org. Основной задачей телескопов является увеличение яркости далеких объектов, что достигается за счет фокусировки света с большой площади. Обычно для этого используется комбинация оптических приборов двух видов: линз или искривленных зеркал. Использование крупных элементов и накопление сигнала обеспечивают возможность регистрации намного более тусклых объектов, чем доступны для наблюдения невооруженным глазом. На данный момент в процессе строительства находятся три самых крупных телескопа с монолитными зеркалами — это Гигантский Магелланов телескоп (24,5 метра), Тридцатиметровый телескоп (30 метров) и Чрезвычайно большой телескоп ELT (39,3 метра). Столь крупные приборы позволяют исследовать экстремально тусклые тела, но при этом также стоят астрономически дорого — более одного миллиарда долларов США каждая обсерватория. Космические обсерватории еще более затратны: оценочная стоимость телескопа «Джеймс Уэбб» со скромным по земным меркам диаметром зеркала в 6,5 метров превысила 10 миллиардов долларов. Существует несколько футуристических проектов телескопов, которые опираются не только на созданные человеком оптические приборы, но и на естественные тела. Например, есть идея использовать искривление траекторий лучей света в гравитационном поле Солнца для фокусировки изображения. В таком случае приемник, расположенный на фокальной линии, сможет получать прямые изображения экзопланет размером около мегапикселя. Однако гравитационный фокус Солнца расположен очень далеко, примерно на 550 астрономических единицах от светила. Дэвид Киппинг (David Kipping) из Колумбийского университета в США оценил возможность использования атмосферы Земли в качестве линзы телескопа — «терраскопа». Принцип его работы основан на относительно слабом преломлении света воздухом. Этот эффект легко наблюдать, так как именно он ответственен за красный цвет неба на восходе и закате. Более специфическим проявлением является искажение положений объектов около горизонта: в частности, Солнце кажется примерно на полградуса (то есть на один диаметр) выше над горизонтом, чем оно фактически находится. Терраскоп будет обладать значительной степенью хроматизма, то есть будет фокусировать свет разной длины волны на разном расстоянии, в результате формирую фокальную линию, а не точку. Так как воздушный слой отклоняет волны оптического диапазона только примерно на один градус у поверхности Земли, то эта линия будет начинаться примерно на 85 процентах расстояния между планетой и Луной и уходить на бесконечность. Соответственно, детектор такого телескопа необходимо установить на орбите с высотой в сотни тысяч километров, но не далее радиуса Хилла (размера области гравитационного доминирования Земли), иначе он будет захвачен Солнцем. Дополнительными сложностями являются наличие в атмосфере различных аэрозолей и ее собственное свечение. Молекулы взвешенных в воздухе веществ поглощают свет на определенных частотах, что необходимо учитывать и по возможности избегать. Из-за свечения атмосфера никогда не бывает полностью темной, что также затрудняет наблюдения. К тому же, атмосфера распухает или сжимается в зависимости от температуры, что влияет на расстояние до фокуса. Киппинг предлагает заблокировать нежелательную область при помощи коронографа, то есть специальной пластины, загораживающей центральную часть кадра, что обычно используется для наблюдения короны Солнца. Согласно его расчетам, оптимально расположить детектор как можно дальше, то есть примерно на одном радиусе Хилла. В таком случае он будет собирать свет, преломленный воздухом не ниже 13,7 километров над поверхностью Земли. При этом поглощение в атмосфере составит менее 10 процентов. Результирующее увеличение потока энергии для терраскопа с диаметром в один метр должно составить порядка 45 тысяч для максимальной экспозиции в 20 часов, но из-за яркого свечение атмосферы на дневной стороне эта величина будет примерно в два раза меньше. Получается, что метровый терраскоп будет примерно также эффективен в плане изучения тусклых объектов, как и 150-метровый телескоп на поверхности Земли. Ключевые слова:
|
|||||||||
Читайте также:
Niebezpieczne substancje osłabiające mechanizmy obronne organizmuW dzisiejszym świecie niestety na stan naszego zdrowia wpływa wiele czynników, w tym także jego mechanizmy ochronne Небезпечні речовини, які ослаблюють захисні сили організмуВ сучасному світі, на жаль, багато факторів може впливати на стан нашого здоров'я, включаючи його захисні механізми. Kwas: Entdecken Sie die Geheimnisse der Langlebigkeit aus einfachen ZutatenIn einer Welt, in der die Geschwindigkeit des Lebens immer schneller zunimmt und der Rhythmus des Lebens unerbittlich zu sein scheint, sind die Menschen ständig auf der Suche nach Möglichkeiten, ihre Gesundheit und Langlebigkeit zu erhalten. Важливість реабілітаційного обладнання для людей з обмеженими можливостямиУ сучасному світі питання допомоги інвалідам здебільшого спрямовані на покращення їхньої якості життя та інтеграцію в суспільство. Kvass: discovering the secrets of longevity from simple ingredientsIn a world where the speed of life is rapidly gaining momentum, and the rhythm of life seems relentless, people are constantly looking for ways to maintain their health and longevity. |
|||||||||
|