Возможности современных телескопов

Andrey56

имеется космический объект, движущийся по плавной предсказуемой траектории над Землей.
Расстояние объекта от Земли ~ 20-100 тыс. км. скорость несколько км в секунду.
С какой точностью современные приборы (телескопы и т.д.) могут стабильно удерживать такой объект в поле своей видимости?
С точностью в метр-несколько метров можно сейчас такое делать?

Damrad

как связаны поле видимости и точность в несколько метров?

Andrey56

имел ввиду точность удержания объекта на прямой.
пусть будет лазерный пучок. можно ли его нацеливать на такой объект с точностью в несколько метров?

irenape

пусть будет лазерный пучок. можно ли его нацеливать на такой объект с точностью в несколько метров?
По уголковым отражателям на Луне уж несколько десятков лет успешно измеряют расстояние лазером, расстояние до Луны порядка 300 ккм, скорость порядка 1 км/с, ну, плюс-минус скорость собственного вращения Земли ещё.

bdfne36

Возьмем для определенности расстояние 20000 км, на таком расстоянии объект движущийся со скоростью 5 км/с будет иметь угловую скорость 50''/сек. Это много, в несколько раз больше, чем скорость с которой перемещаются звезды за счет вращения земли. Т.ч. этот объект невозможно наблюдать с обычным крупным телескопом, нужен специальный, заточенный под спутники.
Теперь по поводу точности 1 м на расстоянии 20000 км - это примерно 0.01''. В принципе, с помощью адаптивной оптики можно достичь точности позиционирования объекта в поле зрения 0.02-0.03'' на крупном телескопе, т.е. больше 4 м диаметром.
Итак, нужен крупный телескоп, способный очень точно двигаться с большой скоростью и при этом удерживать объект в поле зрения с точностью 0.02-0.03''. Таких телескопов сейчас 1 шт в мире, это 3.5-м телескоп starfire optical range. Правда он американский и военный :( Да, еще сейчас вроде строится похожий 3-м телескоп на Алтае, наш, Российский, тоже, естественно, военный, но это я уж точно не знаю.
Еще прикольный проект на эту тему Removing Orbital Debris with Lasers
P.S.: Сравнение с лазерной локацией луны не совсем корректно, т.к. там не нужно столь точное позиционирование.

irenape

там не нужно столь точное позиционирование.
Согласен.

popov-xxx25

В принципе, с помощью адаптивной оптики можно достичь точности позиционирования объекта в поле зрения 0.02-0.03'' на крупном телескопе, т.е. больше 4 м диаметром.
И то для "непожвижных" звёзд. Отследить так быстроперемещающийся спутнег будет сложновато. Тем более, что 0.01" — это только верхняя оценка при наименьшем расстоянии.

kapello07

Не хуже 0.1угловой секунды, В общем проблема загнать свет в одну пространственную моду значительно проще чем скомпенсировать атмосферные искажения.
Т.е. если ты хочешь к примеру загнать свет от объекта в одномодовое волокно (я например хочу такое сделать то основная проблема на телескопе с апертурой более 10-20 см не удерживать объект на входе в волокно, а размывание изображения атмосферой

Andrey56

Т.е. если ты хочешь к примеру загнать свет от объекта в одномодовое волокно (я например хочу такое сделать то основная проблема на телескопе с апертурой более 10-20 см не удерживать объект на входе в волокно, а размывание изображения атмосферой
я в курсе, в том то и состоит вопрос. дву- многолучевых схем нет?

kapello07

дву- многолучевых схем нет?
Если ты имеешь в виду многомодовый прием, то проще всего делить картинку линзовым массивом и заводить в несколько волокон.
Многомодовое волокно не вариант, потому как в нем свет перемешается даже на очень малой длине так, что ты исходно его не восстановишь
Для себя для опытов я бы взял телескоп малого размера(5-10 см чтобы искажений не было, но мне просто хочется посмотреть усиление света. т.е я могу взять звезду поярче для опытов. Если ты в свете не ограничен, то это лучший вариант решения проблемы

popov-xxx25

я бы взял телескоп малого размера(5-10 см)
с дифракционным пределом в 1-2 секунды, да

bdfne36

Собственно, адаптивная оптика и нужна чтобы исправлять искажения, которые вносит атмосфера и заодно удерживать объект в поле зрения с точностью, сравнимой или даже меньшей дифракционного предела телескопа. Луч лазера нужно запускать через ту же систему адаптивной оптики в обратном направлении, только тогда он сфокусируется в пятно размером 4-5 м на расстоянии 20 т. км (если телескоп достаточно большой, иначе дифракция увеличит размер пятна). В противном случае атмосфера размоет пятно до 100-200 м. Еще, конечно, можно "стрелять" с орбиты, тогда адаптивная оптика не нужна, хватит и крупного телескопа.

popov-xxx25

Собственно, адаптивная оптика и нужна чтобы исправлять искажения, которые вносит атмосфера
1-2-секундный дифракционный предел для телескопов малого диаметра не атмосфера вносит.
 
и заодно удерживать объект в поле зрения с точностью, сравнимой или даже меньшей дифракционного предела телескопа.
если и меньшей, то не сильно. Т.е. просто критерий разрешения не рэлеевский. В любом случае, во-первых дифракционный предел 5-10 см телескопа непозволительно велик, во вторых, не слыхал чтобы на них ставили адаптивную оптику.
 
Луч лазера нужно запускать через ту же систему адаптивной оптики в обратном направлении, только тогда он сфокусируется в пятно размером 4-5 м на расстоянии 20 т. км (если телескоп достаточно большой, иначе дифракция увеличит размер пятна).
Ага, и размер апертуры лазера тоже должен быть порядка 4-5 метров, чтобы забить эту самую дифракционную расходимость до необходимых долей секунды.
Но тут главная фишка будет не в том чтобы отслеживать координаты цели с точностью не ниже заданной, а чтобы динамически наводить по этим координатам лазер с точностью ещё выше (например. для случая 100 т.км чем позволяет точность измерения. Здесь и механику надо иметь соответствующей точности.

kukuev

точностью в метр-несколько метров можно сейчас такое делать?
Мой одногрупник сейчас джоботает над проектом имиджевым. Суть вот в чём. Несколько лет назад американцы осуществили сеанс связи с помощью лазера между МКС и самолётом, летящим над землёй. А эти ребята пытаются сделать то же самое, но не с самолёта, а с Земли. Для этого они приспособили несколько старых военных телескопов, которые раньше следили за спутниками. С Земли такую связь осуществить несколько сложнее, чем с самолёта, но, в принципе, задача осуществимая. МКС, конечно, на 2 порядка ближе заявленной дальности, но это вообще пофиг для данной задачи.
Также поясню, что взять любой телескоп и произвольно его так использовать - плохая идея, во-первых, он должен быть маленьким(~0.5м во-вторых, специализированным.

kapello07

Также поясню, что взять любой телескоп и произвольно его так использовать - плохая идея, во-первых, он должен быть маленьким(~0.5м во-вторых, специализированным
Основная специфика- привод монтировке, на старых монтировках с червячными приводами нереально, на новых с моментными двигателями особых проблем нет.
А вот размер значения не имеет кроме удобства
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: