Terrascope

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Terrascope
« am: 03. Januar 2021, 18:46:07 »
Ich bin auf etwas für mich Interessantes gestoßen, hoffe es ist noch nicht irgendwo behandelt:
https://www.scientificamerican.com/article/earth-could-be-a-lens-for-a-revolutionary-space-telescope/

Erde als Starshade? Erst dacht ich, es geht um die Gravitationswirkung, dann...aha!

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Offline Gertrud

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Re: Terrascope
« Antwort #1 am: 03. Januar 2021, 19:47:54 »
Hallo @einsteinturm
(…..) dann...aha!

Kannst du bitte das ..aha... näher erläutern.

Beste Grüße, Gertrud
die Erklärung zu meinem Avatar:
http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_2442
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap070315.html
***
Die Gabe des Staunens lässt uns die Welt aufgeschlossener sehen und ihre Wunder würdigen. (Richard Henry Lee)

aasgeir

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Re: Terrascope
« Antwort #2 am: 03. Januar 2021, 20:54:48 »
Das Konzept nutzt die Tatsache, dass der Brechungsindex von Luft abhängig ist vom Druck (bei der Atmosphäre also von der Höhe). Wenn man die Erde aus der Entfernung betrachtet, sieht man sie umgeben von einer ringförmigen Schicht (= der Atmosphäre) mit radial abnehmendem Brechungsindex, der wie eine riesige (ringförmige) Linse wirkt (so etwas gibt es auch in der Technischen Optik, als GRIN-Linsen (GRadient INdex) ).
Der Zusammenhang wird zB beschrieben in https://de.wikipedia.org/wiki/Astronomische_Refraktion.
Wenn man auf diese Art die ringförmige Linsenwirkung der Erdatmosphäre nutzen will, verdeckt die Erde selbst das direkte Licht vom Objekt; nur das streifend auf die Atmosphäre treffende Licht wird gebrochen und auf einen "Punkt" weit hinter der Erde fokussiert. Die Qualität dieser Abbildung hängt u.a. davon ab wie ruhig bzw sauber geschichtet die Atmosphäre ist; ausserdem ist der Brechungsindex wellenlängenabhängig, d.h. man hat eine beträchtliche chromatische Längsaberration: je nach Wellenlänge liegt das beste Bild in unterschiedlicher Entfernung.

Re: Terrascope
« Antwort #3 am: 04. Januar 2021, 02:36:33 »
Danke für die gute Zusammenfassung! Kann das funktionieren? :o

Offline Flandry

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Re: Terrascope
« Antwort #4 am: 04. Januar 2021, 11:18:23 »
Von der Idee hatte ich letztes vorletztes Jahr gelesen.
(etwas ausführlicher)

aasgeir

  • Gast
Re: Terrascope
« Antwort #5 am: 04. Januar 2021, 15:55:18 »
... Kann das funktionieren? :o

Eher nicht - man muss dazu mehrere Aspekte berücksichtigen:
 - das Lichtsammelvermögen einer solchen Anordnung: ein 1 m-Teleskop in etwa 1 Mondentfernung von der Erde stationiert hätte im Zusammenspiel mit der fokussierenden Wirkung der Erdatmosphäre ein Sammelvermögen, dass einem Teleskop mit 150 m Durchmesser entspricht (so die Berechnungen)
 - das Auflösungsvermögen : ein 150 m-Teleskop hätte ein theoretisches Auflösungsvermögen von etwa 0,9 Milli-Bogensekunden (marcsec). Auf der Erde begrenzt die Unruhe (Turbulenz) der Atmosphöre, das sog. "seeing" dies auf etwa 1 Bogensekunde (das entspricht dem theoretischen Auflösungsvermögen eines Teleskops mit nur 14 cm Öffnung !); das Potential größerer Teleskope lässt sich nur mit zusätzlichen Tricks ausschöpfen, wie Einzelaufnahmen mit kurzer Belichtungszeit und hoher Kadenz, die nachträglich am Rechner übereinandergelegt werden, oder adaptiver Optik, die mit Hilfe eines Laserstrahls die Auswirkungen der Turbulenz der Atmosphäre in Echtzeit ermittelt und die Optik und damit die Wellenfront entsprechend korrigiert. Das funktioniert so nur an einer Stelle (dem Beobachtungsort), woanders kann das Verhalten der Atmosphäre ganz anders sein. Wie also soll man das über den ganzen Erdumfang verteilte unterschiedliche Verhalten der Atmosphäre bei diesem Konzept ausgleichen können ?