Телескоп на Луне

[Munin]

(Оффтоп)

Всё-таки потрясают меня современные инструменты!

А почему астрономы всё в секундах меряют? (Прямое восхождение почему в часах - это понятно и удобно... впрочем и это отходит на второй план. Но я скорее не про координаты, а про угловые размеры.)

$1''=4{,}848\ldots\,\mathrm{\mu rad}.$

[Pphantom]

Munin в сообщении #1077759 писал(а):

А почему астрономы всё в секундах меряют?

Во-первых, привычка, во-вторых, удобный характерный масштаб, в-третьих, это следствие использования других удобных и привычных единиц, определение которых "привязано" к угловой секунде.

[AL Malino]

Gleb1964 в сообщении #1070479 писал(а):

У оптического сигнала фазу записать так, как у радиосигнала, на сегодняшний день нет возможности, нет таких быстродействующих детекторов. Поэтому интерференцию надо получать на живом сигнале.

Всё не так печально. Т.е., конечно, в оптическом диапазоне записывать сами сигналы с разных плеч бессмысленно, но можно же это дело смешать с опорным лучом стабильного лазера и записать сигнал биений. Сохранив таким образом информацию об относительной фазе двух сигналов.

Gleb1964 в сообщении #1070479 писал(а):

Можно соединить и одномодовым волокном, но волокно - капризная штука. Длина хода в волокне сильно зависит от температуры, изгибов, напряжений. С поляризацией в волокне непросто - я читал отчеты про оптический интерферометр на волокне - там все время надо исхитрятся петли волокон крутить, чтобы поймать интерференцию объекта перед началом сессии измерений

Неужели всё так плохо? Вроде бы, нынче научились делать волокна, сохраняющие поляризацию? Вон, в экспериментах по квантовой оптике ребятишки отдельные фотоны гоняют на несколько км. А ведь для них сохранение поляризации — существеннейшее требование! Всё-таки выкопать канаву длиной несколько километров и проложить термостабилизированную трубу с волокном внутри — не ахти какая проблема с технической точки зрения. Где-нибудь в Атакаме, по крайней мере. Луна, полагаю, на очереди!!!

Gleb1964 в сообщении #1070479 писал(а):

На Земле самые длинные базы оптических интерферометров в пределах 300-400м. База в пределах размеров Луны звучит совершенной фантастикой

Прекратите вгонять народ в депрессию! У ныне действующих интерферометров для детектирования гравитационных волн расстояния между зеркалами доходит до 4 км. У проектируемых — и того больше (цифры слышал, но приводить не стану, боюсь соврать.).

[Pphantom]

AL Malino в сообщении #1079193 писал(а):

У ныне действующих интерферометров для детектирования гравитационных волн расстояния между зеркалами доходит до 4 км.

Это не совсем те интерферометры.

[Xugin]

LIGO уже запустила новый детектор? Откуда 4 км?
А, всё, нашел.

[Gleb1964]

AL Malino в сообщении #1079193 писал(а):

..в оптическом диапазоне записывать сами сигналы с разных плеч бессмысленно, но можно же это дело смешать с опорным лучом стабильного лазера и записать сигнал биений. Сохранив таким образом информацию об относительной фазе двух сигналов.

Такой способ никоим образом не работает - звезда является некогерентным источником света и свет от нее интерферирует, образуя устойчивую картину интерференции, только сам с собой (это принципиально так). Свет от звезды состоит из множества несинхронных актов излучения различных атомов, это смесь множества цугов волн с различными фазами, длинами волн, поляризациями, началами и концами цугов. Единственно, что у них общее для одной звезды - это направление, т.е. пространственная когерентность, и то, до тех пор, пока не разрешили диск звезды.
Даже если зарезать диапазон длин волн $\Delta \lambda $ (что сильно уронит проницание телескопа) и выделить одну поляризацию (тоже меньше света), даже тогда, такой свет интерферировать с лазером не будет, никаких биений вы не запишите. Да и какие биения будут при наложении множества случайных оборваных синусоид на одну синусоиду лазера? Это все равно, что в опыте Юнга осветить щели разными источниками и ожидать интерференции.
Диапазон частот видимой-ИК астрономии это $10^{14}-10^{13} \text{ Гц}$, а в радиоинтерферометрии $10^{10}\text{ Гц} $ - разница три порядка, пока приемников такого быстродействия нет.

AL Malino в сообщении #1079193 писал(а):

Вроде бы, нынче научились делать волокна, сохраняющие поляризацию? Вон, в экспериментах по квантовой оптике ребятишки отдельные фотоны гоняют на несколько км. А ведь для них сохранение поляризации — существеннейшее требование! Всё-таки выкопать канаву длиной несколько километров и проложить термостабилизированную трубу с волокном внутри — не ахти какая проблема с технической точки зрения. Где-нибудь в Атакаме, по крайней мере. Луна, полагаю, на очереди!!!

Может для одномодового поляризация и сохраняется, хотя меня и берут сомнения, но для многомодового волокна (знаю по опыту), сохранение или усреднение поляризации - большая проблема. При изменении положения волокна в пространстве, остаточная поляризация на выходе волокна закручивается непредсказуемым образом. Мало того, даже при абсолютно стабильном волокне (!) выходной сигнал нестабилен при даже небольших изменениях температуры волокна - меняется индекс преломления среды, оптический ход меняется и с ним меняется оптическая геометрия волокна.
Короче, для цифровых сигналов волокно хорошо, а для передачи аналоговых сигналов его надо использовать с предосторожностями. И требования к термостабилизации волокна длиной несколько километров будут, на мой взгляд, непомерно жесткие, если вообще выполнимыми. Линия в вакууме с ломающими зеркалами, все же, лучше.

AL Malino в сообщении #1079193 писал(а):

Gleb1964 в сообщении #1070479 писал(а):

На Земле самые длинные базы оптических интерферометров в пределах 300-400м. База в пределах размеров Луны звучит совершенной фантастикой

Прекратите вгонять народ в депрессию! У ныне действующих интерферометров для детектирования гравитационных волн расстояния между зеркалами доходит до 4 км. У проектируемых — и того больше (цифры слышал, но приводить не стану, боюсь соврать.).

ну, это пример не из той оперы

[Munin]

Жаль, а так хотелось экзопланетки в телескопики поразглядывать...

[Евгений Машеров]

А такой наивный прожект - две горные вершины, на каждой по зеркалу, и от них по разреженному воздуху сводится - отчего работать не будет? (Подозреваю, что на то основательные причины,но всё же?)

[rockclimber]

Евгений Машеров
Так в Аресибо почти так и сделали. Работает!

[Xugin]

Munin в сообщении #1079461 писал(а):

Жаль, а так хотелось экзопланетки в телескопики поразглядывать...

На Луну не пустили, эх. А если во льдах Антарктиды лунку точно выплавить и покрыть зеркальным покрытием, можно ли сделать "Очень Большой Телескоп":-)?
Вращение Земли не даст ему быть однонаправленным, правда. Хотя на размерах экономить не надо.

[Dmitriy40]

Xugin в сообщении #1079536 писал(а):

А если во льдах Антарктиды лунку точно выплавить и покрыть зеркальным покрытием, можно ли сделать "Очень Большой Телескоп":-)?

Можно. Как только придумаете как выплавить лунку с точностью лучше 50нм (а лучше 10нм) по всей поверхности.

[Евгений Машеров]

"Ртутный телескоп Вуда". Сейчас идея реанимирована, сделали зеркало 6 метров

[Xugin]

Dmitriy40 в сообщении #1079552 писал(а):

Как только придумаете как выплавить лунку с точностью лучше 50нм

Лунку приблизительно вырезать и оплавить лазером. Далее прочную подложку, слой серебра, тонкий прозрачный слой и... шлифовать , шлифовать, шлифовать

[Alex_J]

Евгений Машеров в сообщении #1079553 писал(а):

"Ртутный телескоп Вуда". Сейчас идея реанимирована, сделали зеркало 6 метров

Также есть упоминание некоего вакуумного телескопа - металлизированная мембрана приобретает нужную форму, когда из барабана, на который она натянута, откачивают воздух.

[bondkim137]

Xugin в сообщении #1079570 писал(а):

Лунку приблизительно вырезать и оплавить лазером. Далее прочную подложку, слой серебра, тонкий прозрачный слой и... шлифовать , шлифовать, шлифовать

А снег как убирать?