É possível montar um telescópio em um avião? Isso é benéfico?

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Fiquei imaginando se algum avião havia montado telescópios com a intenção de observar as estrelas. Entendo que a própria atmosfera pode distorcer e impedir a entrada de luz e até mesmo visões completamente obscuras em dias nublados. Seria possível ter um telescópio capaz de explicar a velocidade do avião e remover o desfoque de movimento? Valeria a pena, já que o tamanho da lente também seria limitado? Poderíamos ver algo interessante que um escopo terrestre do mesmo tamanho perderia?

Hobbes mencionou a SOFIA como um ótimo exemplo disso. Alguém tem mais informações sobre os benefícios de um telescópio montado em avião sobre um no solo para observação não infravermelha?

Urna de polvo mágico
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Tanto quanto me lembro, há um telescópio em um avião. A velocidade do avião é pequena quando comparada à velocidade de rotação da Terra no equador. A compensação da rotação da Terra é o estado da arte para grandes telescópios para permitir exposições longas.
@ uwe bom ponto sobre as velocidades.
Magic Octopus Urn
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@Uwe "A velocidade do avião é pequena quando comparada à velocidade de rotação da Terra" - eu não acreditaria nisso. Um avião a jato regular rotineiramente viaja a cerca de 50% da velocidade da Terra no equador.
JimmyB
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Não tenho certeza se isso conta como um "telescópio", mas foi usado para observações astronômicas - durante o eclipse total no Reino Unido em 1999, lembro-me de ver imagens de uma câmera estabilizada com giroscópio com um filtro de visualização de eclipse montado em um Aeronaves Hércules voam sobre as nuvens para que as pessoas possam vê-lo em qualquer clima.
Anaximander 13/09/18
Nos anos 60, havia muitos aviões espiões que tinham telescópios apontados para o solo e eles tiravam fotos bem claras. Isso é realmente diferente de apontar o telescópio para o céu? Talvez menos ampliação?
precisa saber é o seguinte

Respostas:

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Isso foi feito.

  1. SOFIA é um observatório infravermelho embutido em um Boeing 747 SP:

insira a descrição da imagem aqui

A SOFIA tira proveito do fato de que algumas bandas de infravermelho são visíveis em altitude; elas são atenuadas pela água na atmosfera, tornando-as menos visíveis no solo.

Já houve observatórios de infravermelho antes da SOFIA:

O primeiro uso de uma aeronave para realizar observações infravermelhas foi em 1965, quando Gerard P. Kuiper usou o NASA Convair 990 para estudar Vênus. Três anos depois, Frank Low usou o Ames Learjet para observações de Júpiter e nebulosas. [20] Em 1969, começou o planejamento para a montagem de um telescópio de 910 mm (36 pol) em uma plataforma aérea. O objetivo era realizar astronomia a partir da estratosfera, onde havia uma profundidade óptica muito menor da radiação infravermelha absorvida pelo vapor de água. Este projeto, chamado Kuiper Airborne Observatory, foi dedicado em 21 de maio de 1975. O telescópio foi fundamental para numerosos estudos científicos, incluindo a descoberta do sistema de anéis ao redor do planeta Urano. [21]

A proposta de um telescópio maior montado em aeronave foi apresentada oficialmente em 1984 e exigia que um Boeing 747 carregasse um telescópio de três metros. O conceito preliminar do sistema foi publicado em 1987 em um Red Book. Foi acordado que a Alemanha contribuiria com 20% do custo total e forneceria o telescópio.

Outra astronomia aérea é mais incidental. Em torno dos eclipses solares, muitas vezes você vê alguns voos de astronomia. Alguns deles são turismo, outros realizam ciência. Geralmente, são aeronaves de passageiros modificadas temporariamente (escopos instalados que olham através das janelas existentes). Eles tiram vantagem do fato de que você pode prolongar o eclipse voando ao longo de seu caminho e pode alcançar eclipses em locais inacessíveis.

Hobbes
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Legal! Eu não tinha idéia da SOFIA, agora eu leio sobre aeronaves de astronomia, enquanto espero embarcar no meu próximo voo. Obrigado Hobbes.
Magic Octopus Urn
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Havia um antecessor chamado Kuiper Airborne Observatory ( en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_Airborne_Observatory ) que usava um telescópio menor em um Starter C141. Foi um dos primeiros instrumentos a mostrar que Plutão tinha uma atmosfera fina observando uma ocultação estelar.
Astrosnapper 12/09/19
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De fato, os dois 747 que costumavam transportar o ônibus espacial estão agora sendo usados ​​como peças de reposição para a SOFIA.
DrSheldon 12/09/19
"Outra astronomia no ar é mais incidental" ... não se você contar balões: asd.gsfc.nasa.gov/balloon . Eles tendem a ser usados ​​para investigações que precisam de uma duração mais longa (e, portanto, não podem ser feitas via foguete). Em alguns casos, eles estão testando projetos de instrumentos que podem voar em uma espaçonave.
Joe Joe
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Como outros já apontaram, a SOFIA faz exatamente isso. A USAF trabalhou com telescópios aéreos. Acredito que a Marinha dos EUA também tenha. Só posso supor que os russos fizeram durante os anos da União Soviética e talvez continuem a fazê-lo. Não tenho certeza sobre mais ninguém.

Por que os militares? Para imagens de satélites e similares.

Na maior parte, os telescópios aéreos não valem o custo ou o problema. Isso não quer dizer que nunca existam, mas existem alguns grandes obstáculos a serem superados. Você precisa fornecer uma plataforma ultra-estável que compense todos os movimentos e vibrações (acho que eles usam giroscópios fortes para isso) e faça um buraco no teto do avião para que ele se destaque (porque usar uma janela vai estragar a sua qualidade de imagem). Então você tem que ter um avião que possa voar alto o suficiente por tempo suficiente para fazer valer a pena. E ENTÃO, você obtém apenas uma quantidade limitada de uso. Adicione ao custo de construir e manter o telescópio o custo de modificar e manter uma aeronave a jato, custos que não são triviais e leve em consideração o fato de que você não pode transportar realisticamente um telescópio tão grande dessa maneira ... isto'

SOFIA faz algumas coisas incríveis, mas também é muito limitada e especializada para essas coisas. Mesmo assim, não chega nem perto o suficiente para evitar toda a filtragem atmosférica da energia infravermelha.

Para observação sem infravermelho, apenas lidando com a atmosfera, é MUITO mais econômico construir um telescópio grande no topo de uma montanha onde o ar é muito mais fino e estável e, em seguida, usar a ótica ativa para melhorar a qualidade da imagem. E então, como esses tipos de telescópios são usados ​​para observação fotográfica em oposição ao visual ativo, você pode ainda usar a interferometria de salpicos para aprimorar ainda mais os detalhes capturados.

Então, sim, é possível, mas não eficaz, montar telescópios em aeronaves.

JM Haynes
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Obrigado pela ótima resposta, incluindo por que a solução não é muito eficaz. Qual é o telescópio estacionário de maior altitude em relação à altitude da SOFIA?
Magic Octopus Urn
@MagicOctopusUrn faça uma nova pergunta! "Qual é o telescópio estacionário de maior altitude em relação à altitude da SOFIA?" é um título perfeito.
uhoh
De acordo com a Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/… ), o mais alto é o Cerro Chajnantor, no Chile, a 18.500 pés. A SOFIA voa a cerca de 45.000 pés ( en.wikipedia.org/wiki/… ). Ainda assim, por mais alto que seja, ainda existe atmosfera suficiente para bloquear muita energia infravermelha. Pode obter muito mais do que observatórios terrestres, mas ainda é limitado. Essa é uma das coisas em que o James Web Telescope se destacará.
JM Haynes
"plataforma ultra-estável que compensa todos os movimentos e vibrações" Não. Você pode usar técnicas de estabilização de imagem digital.
Sam
"giroscópios fortes para isso" Não. Você usa outros telescópios para fazer isso. procure "rastreador de estrelas". "faça um furo no teto do avião para que ele fique preso (porque usar uma janela estraga com a qualidade da sua imagem)". Não. há vidro de qualidade óptica que você pode usar. "custo de modificação e manutenção de um avião a jato" são insignificantes em comparação com os custos de construção, teste e lançamento de um telescópio que você não pode manter (espaço baseado)
Sam
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As outras respostas não parecem enfatizar uma vantagem dos telescópios de cobras em um avião; o de movimento rápido e portabilidade!

Aqui estão exemplos de

  1. IR vista por um telescópio em um avião que não seja a SOFIA, e
  2. observação usando o avião da SOFIA, mas não é um grande telescópio de infravermelho!

As perguntas Por que a imagem térmica da superfície de Mercúrio requer um telescópio em um jato voando através de um eclipse? bem como a página vinculada da NASA Chasing the Eclipse Solar Total dos Jatos WB-57F da NASA descreve dois jatos equipados com telescópio:

Amir Caspi, do Southwest Research Institute, em Boulder, Colorado, e sua equipe usarão dois jatos de pesquisa WB-57F da NASA para perseguir a escuridão em toda a América no dia 21 de agosto. irá capturar as imagens mais nítidas da atmosfera externa do Sol - a coroa - até o momento e as primeiras imagens térmicas de Mercúrio, revelando como a temperatura varia na superfície do planeta.

Enquanto o IR está envolvido, os jatos são necessários devido à velocidade com que o umbra do eclipse solar se move em relação à superfície da Terra, ou, neste caso, a velocidade relativa à atmosfera que devido ao atrito se move principalmente com a rotação da Terra.

Então a SOFIA não é o único telescópio em um avião!

Assista ao vídeo NASA Jets Chase The Total Solar Eclipse ! Aqui está uma captura de tela:

Captura de tela dos jatos da NASA perseguem o eclipse solar total



A pergunta Sombras de tempo do cinturão de Kuiper! Alguma novidade? Funcionou? descreve o uso do observatório SOFIA, mas não é o telescópio infravermelho primário para observar a ocultação de uma estrela:

atualizar 24-Jun-2017: SOFIA chega a Nova Zelândia para observar Southern Skies há planos para voar SOFIA através de outra previu caminho ocultação em 17 de julho SOFIA (. 2,5 metros de diâmetro) é um enorme telescópio infravermelho (1 ~ 250 um) com várias matrizes de plano focal criogênico que voam acima da maior parte da água na atmosfera da Terra ( YouTube ). Parece que eles usarão apenas a câmera guia de luz visível (atrás do espelho Nasmyth ?), Em vez da capacidade de infravermelho, mas a portabilidade é certamente útil. Esta missão pode ser "Uma Caça de Avião pelas Sombras do Cinturão de Kuiper".

Parece que, neste caso, eles estão usando SOFIA para portabilidade , mas não necessariamente é a capacidade de infravermelho, e nem mesmo para o telescópio grande!

Veja a página da NASA SOFIA chega à Nova Zelândia para observar os céus do sul

insira a descrição da imagem aqui

acima: Das notícias e anúncios do AsteroidOccultations.com para MU69 2014


A partir desta resposta (essa sequência de imagem específica é de um telescópio terrestre):

Atualização 20 de julho

Pelo menos 5 telescópios capturaram a ocultação durante a campanha de observação de 17 de julho (GIF animado):
piscar

uhoh
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SOFIA (como descrito na resposta @Hobbes) é atualmente o único telescópio astronômico montado em um avião. Ele supera alguns problemas com a atmosfera da Terra e contorna os enormes custos e condições ambientais extremas de um telescópio espacial, mas vem com uma série de outras dificuldades!

O avião só pode decolar e pousar em determinados lugares, e é melhor se pousar de onde veio, para que as observações (que só vêm de um lado do avião) estejam olhando para lugares diferentes na saída e no retorno. Juntamente com o fato de o avião ter uma quantidade limitada de combustível, significa que você não obtém tempos de integração muito longos (quanto tempo o telescópio está olhando para um pedaço do céu) para que você não possa ver muitos detalhes ou objetos muito fracos .

O avião treme, se move e altera a temperatura, e tudo isso afeta o telescópio e reduz a qualidade de suas observações.

Além disso, embora isso possa ser mais barato do que uma missão espacial e dar mais oportunidades para atualizações e manutenção, não é super barato.

Basicamente, a SOFIA é legal, mas provavelmente ninguém mais vai construir uma e não tenho certeza de quanto tempo a SOFIA será financiada. É uma boa alternativa em alguns aspectos, mas não é suficiente para torná-lo viável.

FJC
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"... atualmente é o único telescópio astronômico montado em um avião" não está exatamente correto .
uhoh
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Além dos exemplos acima, um telescópio já foi montado em um Concorde para visualizar um eclipse total. A velocidade da aeronave permitiu que ela permanecesse na zona de totalidade por um longo período de tempo. A altitude de cruzeiro do avião de cerca de 60.000 pés (metade novamente tão alta quanto os jatos comerciais subsônicos) também reduziu a absorção de luz pela atmosfera.

https://aviation.stackexchange.com/questions/22083/how-were-astronomical-observations-performed-from-concorde

Sdenham
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