Wäre adaptive Optik in der Radioastronomie nützlich?


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Diese Frage und Antwort brachte mich zum Nachdenken. Wenn das atmosphärische Sehen bei sichtbaren Wellenlängen das Ergebnis einer Inhomogenität des Brechungsindex ist, wäre dies auch ein ähnliches Problem für Wellenlängen von mm bis cm? Aus einer Schnellsuche geht hervor, dass der Brechungsindex von Luft bei STP etwa 1.0003 (sichtbar) und 1.0002 (Radio) beträgt.

Wenn nicht, gibt es eine Möglichkeit, quantitativ zu verstehen, warum dies kein Problem ist?

Datei: Atmos struct image.svg Datei: Atmosphärisches Sehen r0 t0.svg

Bilder aus Wikipedia

Antworten:


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Tatsächlich werden die Techniken der adaptiven Optik bereits in der Radioastronomie eingesetzt. Sie sind in den grundlegenden Bildgebungsalgorithmen (z. B. CLEAN) enthalten, die zur Erstellung von Karten aus Funkinterferometern verwendet werden. In diesen Fällen werden sie normalerweise verwendet, um die künstliche Struktur zu korrigieren, die durch die Art und Weise eingeführt wird, wie das Interferometer den Himmel abtastet, und nicht um die Struktur, die durch das dazwischenliegende Material auferlegt wird. Bei niedrigen Frequenzen (sicherlich 1 GHz und darunter) werden sie jedoch auch verwendet, um die künstliche Struktur zu korrigieren, die den ankommenden Funkwellenfronten beim Durchgang durch die Ionosphäre auferlegt wird. Gegenwärtige große Niederfrequenzinstrumente (wie LWA und LOFAR) stützen sich stark auf diese Methoden.


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Vielen Dank für Ihre Antwort! In der Tat - eine Suche nach " CLEAN Radio Astronomy " bringt sofort PDFs mit vielen Extras hervor - einschließlich der Diskussion über atmosphärisches Sehen. Ich werde in ungefähr einem Tag eine Folgefrage stellen.
Uhoh

Bei den von Ihnen erwähnten Arrays - die adaptive Optik wird in Software angewendet - werden Phasenkorrekturen für einzelne Empfänger durchgeführt. Im sichtbaren Licht sind wir am besten mit schnellen mechanischen Phasenkorrekturen innerhalb der Blende eines einzelnen Empfängers vertraut, daher scheint es eher "High-Tech" zu sein und fällt ins Auge. Gibt es Raum für Korrekturen innerhalb der Schüssel , analog zu Teleskopen für sichtbares Licht? Besonders für große Reflektoren mit hoher Frequenz (die derzeit möglicherweise in Betrieb sind oder nicht)?
Uhoh

Ich arbeite noch an meiner Folgefrage zur Verarbeitung von Array-Daten, habe aber heute eine Reihe von Fragen zum Thema Radioteleskop gestellt. Sie können auf mein Profil klicken, um eine Liste zu erhalten. (circa 15-6-2016).
Uhoh

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Der Zweck der adaptiven Optik besteht darin, die Beugungsgrenze des Systems zu erreichen oder sich dieser zu nähern. Dies ist die maximale Auflösung, die aufgrund der Wellennatur elektromagnetischer Strahlung erreicht werden kann. Die Formel für die Beugungsgrenze (im Bogenmaß) lautet ungefährλ/D. Bei einem 30-Meter-Radioteleskop, das die 21-Zentimeter-Linie beobachtet, entspricht dies 0,007 Radiant oder etwa 24 Bogenminuten. Dies ist viel größer als die Beugungsgrenze eines optischen Teleskops im Subbogensekundenbereich; Egal, was Sie mit Ihrem Teleskop machen, Sie können es nicht besser machen. Sehen ist also einfach kein Faktor für die Radioastronomie mit einer Schüssel.


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Sie müssen erklären, warum dies für Interferometer kein Problem darstellt.
Rob Jeffries

Es gibt Gerichte, die größer als 30 m sind, und Arrays, die weitaus größer sind. Siehe zum Beispiel Warum bietet die Radioastronomie Bilder mit höherer Auflösung als optische? .
Uhoh

... und die Frage lautet " ... ein ähnliches Problem für Wellenlängen von mm bis cm? ", nicht 21 cm.
Uhoh
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