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

[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

 

 

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 5 de Septiembre del 2019 por AlbertR

[Hal9000]

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

 

 

 

[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.

 

[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 5 de Septiembre del 2019 por glurex

[pablorr]

hace 5 horas, Hal9000 dijo:

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

 

 

 

qué culi**o jajajaja

[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

[jango31]

no hay tanto cif limpiavidrios.