Массовый сверхбольшой распределенный телескоп.

В порядке абсурда. Есть миллионы обычных бытовых телескопов. Точнее не совсем обычных, а i-телескопов. По аналогии с i-холодильниками, микроволновками и т.д. Все это завязано в единую систему аля SETI - сами смотрим, сами обрабатываем. Будет ли иметь место рост возможностей по наблюдению ? Меня это интересует применительно к поискам экзопланет. Реально ли будет разглядеть такую планетку в деталях ? Или подобный рост кол-ва средств наблюдений невозможен принципиально ? Если да, то чем это ограничивается ?

Все эти телескопы нужно будет очень точно (доли периода световой волны) синхронизировать по времени. Если сумеете, то результат будет (но всё же не детали экзопланет). Правда атмосфера всё равно мешать будет. Лучше несколько телескопов на орбите.

Тогда вопрос сводится к тому, что же реально получить. Предположим, что у нас есть массив из телескопов следующего типа (примерно):



Также предположим, что требуемый уровень синхронизации достигнут.

Что мы сможем узнать об экзопланете при числе телескопов 100К, 500К, 1М ?

Как изменится ситуация, если несколько десятков подобных телескопов разместить на орбите ? Какое их число потребно для наблюдения крупных деталей (континенты) экзопланет ?

В качестве приемников взять не оптические телескопы, которых мало, а сотовые телефоны, которых уже два миллиарда...

VooDoo>Что мы сможем узнать об экзопланете при числе телескопов 100К, 500К, 1М ?
Число тут рояли не играет. Важна общая площадь (влияет на яркость полученной картинки) и расстояние между крайними телескопами (влияет на разрешающую способность).

VooDoo>Как изменится ситуация, если несколько десятков подобных телескопов разместить на орбите ?
Исчезнет вредное влияние атмосферы и силы тяжести, можно намного увеличить расстояние между телескопами.

VooDoo>Какое их число потребно для наблюдения крупных деталей (континенты) экзопланет ?
Число не важно. ИМХО детали всё равно не увидим.

Поставим вопрос ребром - а что нужно, что бы увидеть (кроме засылки зонда конечно) ?

hsm>неоходимо фиксировать ФАЗУ сигнала. В оптике пока делать этого не умеют
Читать надо внимательнее:
>телескопы нужно будет очень точно (доли периода световой волны) синхронизировать по времени.
>предположим, что требуемый уровень синхронизации достигнут.

Но почему бы где-нибудь, за орбитой Луны, на дальности от Земли в 1 миллион км, не разместить ОДИН телескоп, с одним зеркалом, диаметром в n-ое число км, состоящее из отдельных зеркал, расстояния между группами которых выдерживаются специальной следящей компьютерной системой, с периодическим контролем лазерными дальномерами? работающими в полностью автоматическом режиме или даже с размещённой рядом космической станцией?

hsm>распределенных оптических телескопов пока нет
«В 2011 году в пустыне Атакама в Чили должен начать работу новый самый большой в мире распределённый телескоп ALMA (Atacama Large Millimeter Array).
Этот телескоп будет состоять из соединенных друг с другом 64 антенн-тарелок диаметром 3,65 м каждая. Он будет вести наблюдения за космосом в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн.
Астрономы уже начали тестирование 12-метрового прототипа телескопа ALMA на телескопе Very Large Array (VLA) в Нью-Мексико. Как ожидается, он сможет увидеть в дальнем космосе объекты с угловым размером около 10 угловых миллисекунд. Это в 5-10 раз меньше, чем позволяют современный космический телескоп Hubble или наземный телескоп VLA. С помощью телескопа ALMA планируется наблюдать за процессами конденсации газовых облаков с дальнейшим образованием звезд и искать планеты у этих звезд.»

Это уже длинноволновый инфракрасный диапазон. До оптического не так уж и далеко.
Читал о синтезированных изображениях, полученных с помощью орбитальных телескопов Hubble и Chandra X-ray Observatory. Не знаю, о каком диапазоне идёт речь, но эти телескопы работают и в оптическом.

Если получить две картинки с двух зеркал одновременно с приемлемой точностью (это очень упрощённо), то разве фазы не будут совпадать?

hsm>Проблема в том, что фазу нельзя померить даже на одном датчике
А зачем её померять? Возьмём два датчика, расположенных строго на одинаковом расстоянии от источника излучения. Зафиксируем амплитуду сигнала строго одновременно. Разве фаза не будет совпадать и без её измерения?

чем оптика-то хуже? как в спутниковых SARах, так и тут сделать Телескоп с синтезированной апертурой (TAR). В качестве спутника - наша Земля; движется по орбите со скоростью 29 км/с . Делаем снимки через строго определенные промежутки времени, пускаем их в линию задержки (уже есть оптические среды с гигантскими показателями преломления - запоминаем так сказать фазу), а потом суммируем за все время экспозиции. Движение Земли вокруг оси и по орбите просчитывается с чудовищной точностью , поэтому мы будем очень хорошо знать положение телескопа в каждый момент времени. Фазу мы запомнили в линии задержки - синтезирование не составит труда. Эффективная "длина" телескопа сотни тысяч км. Разрешение , даже в инфракрасном диапазоне, - трудно представить.
Единственный непонятный момент - в радарах по сути-то используется исключительно монохромное излучение, а с неба светит все подряд. Видимо придется ставить фильтр , или прибегать к каким-либо ухищрениям.

Mathieus> чем оптика-то хуже?
Проблем сильно больше. :\

Mathieus> как в спутниковых SARах, так и тут сделать Телескоп с синтезированной апертурой (TAR). В качестве спутника - наша Земля; движется по орбите со скоростью 29 км/с . Делаем снимки через строго определенные промежутки времени, пускаем их в линию задержки (уже есть оптические среды с гигантскими показателями преломления - запоминаем так сказать фазу),
А за счет чего тот коэффициент преломления получается и какова для тех сред дисперсия?
Но дело даже не в этом.

Mathieus> а потом суммируем за все время экспозиции. Движение Земли вокруг оси и по орбите просчитывается с чудовищной точностью , поэтому мы будем очень хорошо знать положение телескопа в каждый момент времени. Фазу мы запомнили в линии задержки - синтезирование не составит труда.
И чего все это даст?

Ну делаем мы снимок звезды из точки А и, через 1 с (с аффигительной точностью, до миллионного знака), снимок той же из точки Б. Ну, не снимок, а запоминаем свет, весь свет как он есть, допустим это возможно.
А дальше чего?
Складывать эти два сигнала различающиеся на секунду?

Телескоп (хоть зеркало, хоть линза) работает на интерференции.
А будет ли интерферировать свет с временной разницей в секунду? Каково типичное время когерентности для обычных нелазерных источников?

Так что фигушки.

Должны быть физические приемники, разнесенные на положенное расстояние. Синхронизованные, с атомными часами и "замораживателем света" (уж не знаю на каком принципе). Или связь световодами. Или честное оптическое устройство. Или еще какая-нить фигня.

Но не так все просто.

hsm>не нужно добиваться одной и тойже фазы в разных точках, надо именно измерить в этих точках фазу
Не нужно – это если фазу измерить. А если не измерять? Нельзя ли обойтись только точным значением пространственных и временных координат отдельных зеркал? Ведь в обычном рефлекторе никто фазу не измеряет, да и не совпадает она в разных точках зеркала. И ничего – работает.

hsm>Фаза здесь именно "измеряется" (очень условно) и "обрабатывается" в аналоговом режиме, а в качестве "процессора" выступает оптическая система
Дошло.
Спасибо за терпение.