Quais barreiras - de tecnologia, física e possivelmente economia (coisas que seriam possíveis tecnologicamente, mas são simplesmente caras demais) - estabelecem o limite superior da qualidade dos telescópios para a observação do céu no espectro visível - observando a superfície de objetos distantes com a máxima resolução / detalhe ?
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Respostas:
A resolução visual de um telescópio é diretamente proporcional à abertura do telescópio. A distância focal e, portanto, a ampliação que pode ser alcançada, são apenas seguidas na resolução visual.
Atualmente, os telescópios são tão bem construídos que são limitados por difração , o que significa que a resolução óptica devido à difração é o fator limitante. Se você deseja ter "maior ampliação" em um telescópio, sempre deseja ter uma abertura maior. A maior distância focal pode ajudar, mas não é totalmente necessária.
E, como Jeremy disse, o recurso limitador disso é dinheiro. Existem alguns problemas de engenharia na construção de telescópios extremamente grandes, mas a maioria deles pode ser resolvida, com dinheiro, tempo e recursos suficientes.
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Para responder à pergunta reformulada como: "O que limita a qualidade dos telescópios atualmente?" A resposta é principalmente: dinheiro .
Costumava ser: atmosfera . Mas, com os avanços na óptica adaptativa, os telescópios terrestres estão alcançando o que costumava exigir um telescópio espacial. Além disso, temos a tecnologia para telescópios espaciais, se quisermos, como o JWST pendente.
Então, basicamente, tudo se resume a financiamento. Quem gastará o dinheiro com a tecnologia cara para enxergar melhor e mais adiante, quando a ciência estiver sendo espremida para financiamento de todos os setores, e os astrônomos não puderem apresentar um argumento comercial para um retorno do investimento, como uma empresa de biotecnologia pode desenvolver uma grama que resultará em vacas arrotando menos metano.
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Comparando telescópios que observam o espectro visível ao espectro de rádio, os astrônomos de rádio foram capazes de criar telescópios com aberturas da ordem de kms, graças à síntese da abertura . Isso é extremamente difícil em telescópios ópticos e o único telescópio (afaik) que faz isso é o Grande Telescópio Binocular . A razão pela qual isso é possível na radioastronomia é porque podemos medir a fase da onda de entrada usando radiotelescópios, onde as informações sobre a fase não são capturadas pelos telescópios ópticos. Talvez no futuro, a tecnologia nos ajude a fabricar detectores ópticos que possam medir a fase da onda.
chegando ao tamanho da abertura em si, tamanhos cada vez maiores não ajudam, desde que não levemos em conta a visão atmosférica. a razão pela qual as estrelas cintilam é por causa da visão atmosférica. a visão de efeitos pode ser negada usando a óptica adaptativa e ativa e o avanço dessas tecnologias ajudará a astronomia a seguir em frente.
chegando aos detectores reais, o ruído intrínseco dos detectores de rádio (por exemplo, bolômetros) é muito menor que o dos detectores ópticos (por exemplo, CCDs). então, novamente, talvez no futuro, tenhamos melhores detectores com ruído extremamente baixo.
(desculpe, não posso adicionar mais links. precisava de mais rep: D)
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