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AlbertR

Proyecto “Terrascopio”, el telescopio que usaría como lente principal la atmósfera de la Tierra

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AlbertR

Una nueva “loca idea” (o no) de telescopio, usar la atmósfera de la Tierra como lente gigante principal del instrumento. El autor es David Kipping del Departamento de Astronomía de la Universidad de Columbia cuyo estudio ha sido aceptado para publicación en “Publications of the Astronomical Society of the Pacific”

 

Muy resumido: El autor propone situar un telescopio de 1 metro de diámetro en órbita a una distancia “L” inferior al Radio de Hill; recordad que el Radio de Hill (RHill) es el límite de la influencia gravitatoria de la Tierra, si se supera esa distancia, la influencia gravitatoria principal pasa a ser la del Sol. El Radio de Hill para la Tierra es de 1 millón y medio de km, si se intenta situar un satélite en órbita en torno a la Tierra más lejos de esa distancia, acabará desviándose y orbitando alrededor del Sol.

 

El “terrascopio” usaría la refracción de la atmósfera. La luz visible provinente de un objeto lejano es refractada por la atmósfera terrestre en forma de cono y enfocada en el vértice situado una distancia un poco más cercano que la órbita de la Luna, lo cual es demasiado cerca de la Tierra. El Terrascopio se utilizaría en longitudes de onda largas, rojo/infrarrojo. En el estudio Kipping se analiza situar el “terrascopio” entre el L = RHill y L = RHill / 2

 

Terrascopio.png.29bd946563884da7e6c89f8234a9782c.png

 

Ilustración de un detector de diámetro W utilizando la idea “terrascopio” Dos rayos de diferentes parámetros de impacto, pero de la misma longitud de onda, atraviesan la atmósfera e inciden en el detector. El anillo formado por estos dos rayos permite calcular la amplificación. En esta configuración, el detector está situado exactamente en el eje.

 

Con ello se utilizaría como lente las partes más altas de la atmósfera, que es en donde hay menos nubes y menor cantidad de vapor de agua que absorbe la luz infrarroja. Con el telescopio orbitando a 1 RHill, solo se usaría la luz que atraviesa la estratosfera, situada por encima de 13.7 kilómetros de altura. A esa altura las nubes son tan tenues que bloquean menos de un 10% de la luz provinente de la estrella a estudiar.

 

Según Kiping, la imagen del objeto sería en forma de anillo concentrada en ese punto y la amplificación de intensidad luminosa sería de 22500 para unas 20 horas de integración. Ello equivale a un telescopio con un objetivo de 150 metros de diámetro situado en la Tierra.

 

Es muy interesante el vídeo que ha publicado el autor del estudio David Kipping, la explicación del “terrascopio” en sí empieza en 15:00/29.51

 


Supongo que hay mil problemas a analizar/resolver:

 

  • El telescopio colocado en su órbita sólo puede ver una región pequeña de cielo. Para ver otras regiones hay que esperar que esté en otro punto de la órbita, esperar que la Tierra gire el ángulo necesario alrededor del Sol, o incluso se necesitarían otros telescopios para otras zonas, lo que dispararía el coste del sistema.
  • No será fácil reconstruir una imagen clara del objeto observado a partir de la luz recibida ya que habrá mucha luz no deseada en forma de ruido. El Sol y la Luna generarían reflejos y posiblemente habría que usar un satélite “ocultador de la Tierra” que debería volar sincronizado a cierta distancia por delante del telescopio para tapar el brillo de la Tierra.
  • Turbulencia atmosférica, airglow y dispersiones en la atmósfera, reducirían la calidad de las imágenes que se obtuvieran.
  • Etc …

 

Los problemas supongo que serán muchos más, pero me ha parecido que la idea era lo suficientemente interesante como para compartirla aquí con vosotros  😀 El preprint del artículo, en el que figuran los cálculos y los detalles, se puede consultar en arxiv con el título The "Terrascope": On the Possibility of Using the Earth as an Atmospheric Lens

 

Saludos.

 

Editado por AlbertR
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Hal9000

Terrible obstrucción la de ese refractor imaginario......

 

 

 

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AlbertR
hace 4 horas, Hal9000 dijo:

Terrible obstrucción la de ese refractor imaginario......

 

Perdonad mi ignorancia, por las reacciones "Haha" supongo que debe ser una especie de chiste en algún argot que desconozco, ¿alguien me explica qué quiere decir?

Gracias y saludos.

 

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glurex
hace 1 hora, AlbertR dijo:

 

Perdonad mi ignorancia, por las reacciones "Haha" supongo que debe ser una especie de chiste en algún argot que desconozco, ¿alguien me explica qué quiere decir?

Gracias y saludos.

 

 

Supongo que se refiere a la obstrucción central que presentan los telescopios de espejo. En un newton normal es de tan solo unos milímetros (en un Ritchey-Chretien, por ejemplo, son algunos más por el espejo secundario hiperbólco). Lo que resulta gracioso en este caso es que la Tierra oficiaría de una especie de obstrucción cuyas dimensiones son "algo" más grandes que las que nos tienen acostumbrados dichos telescopios.

Editado por glurex
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OTA: SkyWatcher Heritage 130p Oculares: BST 25 mm, 18mm, 12 mm, 8 mm * TMBII 6 mm * Super Plössl 25 mm y 10 mm * Zoom 8-24 mm

Barlow: Celestron Ultima SV series x2 apocromática Filtros y accesorios: Lunar polarizado N96 * Moon & Skyglow Filter * Orange No. 21 * Blue No. 80A * Colimadores láser y cheshire

 

 

 

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pablorr
hace 5 horas, Hal9000 dijo:

Terrible obstrucción la de ese refractor imaginario......

 

 

 

qué culi**o jajajaja

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Matiasgabriel_n

Me vino a la mente, que pasaría si del lado opuesto al sol, con la tierra en medio, pasará un satélite en el punto de la línea focal, osea si pasara un objeto en el punto justo donde uno quisiera observar al sol con este método. Sería calcinado al instante

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jango31

no hay tanto cif limpiavidrios.

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    • Matias_M
      Clear,    Por lo que he visto y experimentado, en general en fotografía planetaria se busca captar la mayor cantidad de frames posible en un determinado tiempo para luego quedarse solo con los buenos y con la mayor resolución espacial posible (parece que no importa sobre muestrear). Cuando digo resolución espacial me refiero a la porción del cielo captado por cada píxel de la imagen, para el mismo telescopio, si el píxel es mas grande, se hace binning, o se submuestréa la resolución espacial empeora.   Dicho esto vamos de nuevo con la camarita en discusión. Todo depende de como hace la cámara para llegar a esa nueva cantidad de píxeles (no voy a usar el termino resolución para referirme a la cantidad de píxeles para evitar ambigüedades).  1) Hace ROI, es decir por ejemplo lee los 320 x 240 píxeles centrales solamente de manera que no se afecta la resolución espacial (porción del cielo captado por cada píxel de la imagen). En este caso preferiría usar este modo de  320 x 240 @ 30fps 2) Hace binning o submuestréa de manera que se reduce la resolución espacial como si tuvieras un píxel del doble de tamaño. En este caso preferiría el modo de  640x480 @ 15fps.   A todo esto no olvidemos que es una cámara color con matriz de Bayer, en la cual, asumo que no podemos leer el dato sin debayerizar. En este caso la diferencia de cantidad de píxles entre modos se podría deber solo al método que usa para hacer el debayerizado, quizás para 640x480 hace alguna interpolación y para  320 x 240 píxeles simplemente promedia el verde. Bajo este caso también preferiría  640x480 @ 15fps aunque parte de esa info sea interpolada (inventada).   Para resumir, para la camarita en cuestión, solo preferiría el modo de 320 x 240 @ 30fps si hace ROI. Pero en todo caso, volviendo al hilo principal, a lo que me refería inicialmente es a que veo preferible la c270, en la cual tenes 30fps a frame completo.   Saludos,
    • Astro-boy
      Se que esto lleva parado mas de un año, pero me gustaría comentar, que me quedo con el pequeño Tasco 700x60 y le cambio oculares y buscador que es lo que tenía estropeado o no daba la calidad esperada... Me he decantado por unos Celestron Omin 12mm, 32mm y una barlow de 2x, buscador nuevo 6x30 con zapata (vixen) (he fabricado una pieza que pegaré al tubo). Pendiente de pedirlos (tema coronavirus). Cuando los tenga adjuntaré fotos. Un saludo compañer@s!
    • Lucho2000
      Si vas a trabajar con una tablet o celu, lo que vas a necesitar es un adaptador OTG, ya que requeris alimentar con tension a la camarita. Saludos
    • jordix
      hola, es que cuanto mas aumento metas menor campo real de vision vas a tener, esto es asi, siempre, puedes comprar oculares que tengan mas campo pero claro, el precio sube rapidamente si te vas a buscar oculares de mas de 60ºy aun asi es imposible mantener el campo logicamente. lo normal es tener un ocular con le que podamos ver el maximo o cercano al maximo que nos puede dar nuestro telescopio, normalmente se usa como ocular de busqueda porque es el que mas "trozo" de cielo no muestra de un solo vistazo con lo cual es mas faciil identificar los alrededores y que le bojeto quede dentro del campo de vision, ademas sriven tambien para ver objetos muy extensos o cumulos abiertos grandes o dobles etc... es muy dificil localizar un objeto si no usas un ocular de bajos aumento y mucho campo, luego una vez localizado, puedes cambiar y meter mas aumento si lo necesitas.
    • clear
      entiendo que para filmar videos de planetaria para luego apilar , una menor resolucion (640x480 en este caso), es mejor que una mayor resolucion , aunque no estoy seguro con respecto a los fps (15 a 640x480)      
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      Los invitamos a la "Jornada Astronómica" a realizarse en próximo sábado 07 de marzo en Pedro F. de Uriarte 3711 entre J.V. González y Marcos Paz, barrio Sta. Brígida en la localidad de San Miguel.
       
      {
       
      Quienes quieran sumarse con sus equipos a la actividad lo coordinamos por MP.
       
      Los esperamos a las 20:00 hs. a participar de las charlas y talleres. Observaremos la luna, Venus, M42, el joyero, cúmulos, etc.  
       
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