因為脫離地面, 沒有震動造成的光路晃動,
辛苦曝光幾小時, 開一罐可樂 "波" 一聲, 可能毀一張片子...
還有地面需要機械追蹤, 馬達齒輪連桿等不好處理
, 太空中的姿態控制, 受益於無重狀態, 相對容易多了, 聽說只要供給電磁線圈幾毫安
的電流, 就可控制幾百公斤的機構維持定向....
"貓咬豬" <EPS.bbs@bbs.ntu.edu.tw> 撰寫於郵件新聞
:4356gX$Xfi@bbs.ntu.edu.tw...
>
> 整理一下,目前出現的說法不外:
>
> 1.避免大氣擾動
> 2.突破大氣窗口.
> 3.沒有雲,不下雨,沒有白天
>
> 3比較沒有說服力,哈伯太空望遠鏡的造價與維修費用是地面上最大望遠鏡的
> 數十倍,地面上的望遠鏡因白天或壞天氣而損失的觀測時間應該不超過90%,
> 換句話說,只要蓋個十幾座望遠鏡,一年中有半把個月的好天氣就贏回來了,
> 花的錢還比太空望遠鏡少.
>
> 1與2我再多說幾句吧. 關於1.,沒有大氣擾動最直接的影響便是影像的清析
> 度(也就是解析力)會提升. 這當然是很重要的好處. 哈伯在可見光波段的解
> 析力約0.05秒,地面上即使是大氣最寧靜的夏威夷,也只能達到0.5秒左右的解
> 析力. 雖然透過所謂的自適應光學系統,地面望遠鏡可以達到高於哈伯的解析
> 力,但此類系統的應用仍有很大的限制. 所以一般來說,哈伯望遠鏡的影像,在
> 可見光波段,是比地面望遠鏡的影像清析十倍以上的.
>
> 但是,解析力提高並不只是解析力提高而已(之前我一直問是否還有別的,但
> 沒人答得出來). 在觀測微小天體,譬如遙遠的星系時,解析力還跟極限星等
> 有關. 這主要是因為天空中瀰漫的背景光,在一片明亮的背景之中,如果你
> 能把目標天體的能量集中到越小的一點上,你便越能從背景中偵測到更暗的
> 天體. 因此,單從解析力觀點來看,哈伯望遠鏡的解析力高,所以能將星像聚
> 焦到較小的區域,也就有較高的極限星等. 在觀測點光源時,只有兩米的哈
> 伯望遠鏡的極限星等,約與夏威夷的口徑20米的望遠鏡相當(假設同樣的曝光
> 時間與同樣的背景). (目前夏威夷最大的望遠鏡只10米而已.)
>
> 2中的大氣窗口指的是,我們的大氣對波長300nm以下的紫外光與2000nm以上的
> 紅外光是不透明的,要觀測這些波段只有到大氣層外.
>
> 除了1與2,我的話還會加上第三點. 大氣不只會吸收光,本身還會發光,稱
> airglow,波長越長airglow越強. 可見光波段的airglow在好的觀測地點用
> 肉眼即可直接感受到,近紅外光波段的airglow對大望遠鏡來說更是強得不
> 得了,強到曝光不能超過一兩分鐘,否則光背景就會曝光過度.
>
> airglow是地面上的天空背景光的主要來源,在紅色光波段,背景光的亮度是
> 每平方秒20等上下,到了大氣層外,則可低到每平方秒23等,是地面的10%左右.
> 在近紅外光波段,大氣層內外的差距更明顯. 前面提到,觀測暗天體是要設法
> 在一片明亮的背景中偵測出微弱的天體訊號. 此時,不只較高的解析力會有
> 所幫助,較低的背景也會有助於觀測這類天體. 要是再把這因素加上去,哈
> 伯太空望遠鏡在觀測極暗天體時的威力,恐怕不只勝過地面上30m以上的望遠
> 鏡了(這樣的望遠鏡仍不存在).
>
> 之前不是有人問宇宙中到底有多少星系嗎? 正是哈伯望遠鏡的哈伯深景(Hubble
> Deep Field)告訴我們宇宙中有太多暗得不得了的星系. 這些星系在哈伯望遠
> 鏡之前,地面望遠鏡所觀測不到的,原因正是地面上有太強的天空背景光,以及
> 大氣擾動降低了解析力,使得在前哈伯時代,地面的望遠鏡根本看不到這些星
> 系. 後哈伯時代,夏威夷與智利的大望遠鏡已可看到這些星系,但代價是要用
> 極長時間的曝光,在根本上,這些望遠鏡在觀測這類星系時仍不足以與太空望
> 遠鏡匹敵.
>
> 所以,至少我們可以歸納出三點需要太空望遠鏡的理由:
> 1. 沒有大氣擾動
> 2. 沒有大氣對紫外光與紅外光的吸收
> 3. 較弱的天空背景光.
>
> 有人可以加更多點的嗎? 歡迎繼續.
>
> --
> ☆ [Origin:椰林風情] [From: formosa.ifa.hawaii.edu] [Login: **] [Post:
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發信人: EPS.bbs@bbs.ntu.edu.tw (貓咬豬), 看板: sky
標 題: Re: 為什麼需要太空望遠鏡
發信站: 台大計中椰林風情站 (Mon Oct 28 09:59:47 2002)
轉信站: Ptt!news.ntu!Palmarama
這論點之前也被提到過,但我個人不確定其正確性.
==> bv2ac@ms1.hinet.net (jtsai) 提到:
> 因為脫離地面, 沒有震動造成的光路晃動,
> 辛苦曝光幾小時, 開一罐可樂 "波" 一聲, 可能毀一張片子...
不會啊? 誰會在望遠鏡曝光時跑到望遠鏡旁邊開可樂?
我在觀測時,別說開可樂,在樓板上跳上跳下,門開了又關關了又開,
電梯上上下下的,觀測結果也沒受到什麼影響.
ps一下,米級以上的望遠鏡,人員所在的觀測室與望遠鏡所在的圓
頂都是分開的.
> 還有地面需要機械追蹤, 馬達齒輪連桿等不好處理
> , 太空中的姿態控制, 受益於無重狀態, 相對容易多了, 聽說只要供給電磁線圈幾毫安
> 的電流, 就可控制幾百公斤的機構維持定向....
嗯....我不確定地面上真的會如你所說那麼不好處理. 換個角度想,
再怎麼不好處理好了,地面上的單一望遠鏡的造價也都在太空望遠鏡
的十分之一以下. 如果造價反應技術難度(我不敢說這個假設正不正
確),顯然在地面蓋望遠鏡還是比太空中簡單地太多.
--
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發信人: "jtsai" <bv2ac@ms1.hinet.net>, 看板: sky
標 題: Re: 為什麼需要太空望遠鏡
發信站: DCI HiNet (Mon Oct 28 18:12:40 2002)
轉信站: Ptt!news.ntu!news.mcu!news.cs.nthu!news.cis.nctu!ctu-peer!spring!news.
天文台裡不但有開可樂的, 還有煮火鍋的 (冬天在鹿林山) :) 打噴嚏擤鼻涕的....
地面照相如要求解析度一秒角, 在裡頭唱卡拉 ok大概也沒有關係吧... 哈伯的解析度
要求幾百分之一秒角吧, ....
"貓咬豬" <EPS.bbs@bbs.ntu.edu.tw> 撰寫於郵件新聞
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> 這論點之前也被提到過,但我個人不確定其正確性.
>
> ==> bv2ac@ms1.hinet.net (jtsai) 提到:
> > 因為脫離地面, 沒有震動造成的光路晃動,
> > 辛苦曝光幾小時, 開一罐可樂 "波" 一聲, 可能毀一張片子...
>
> 不會啊? 誰會在望遠鏡曝光時跑到望遠鏡旁邊開可樂?
> 我在觀測時,別說開可樂,在樓板上跳上跳下,門開了又關關了又開,
> 電梯上上下下的,觀測結果也沒受到什麼影響.
>
> ps一下,米級以上的望遠鏡,人員所在的觀測室與望遠鏡所在的圓
> 頂都是分開的.
>
> > 還有地面需要機械追蹤, 馬達齒輪連桿等不好處理
> > , 太空中的姿態控制, 受益於無重狀態, 相對容易多了, 聽說只要供給電磁線圈幾
毫安
> > 的電流, 就可控制幾百公斤的機構維持定向....
>
> 嗯....我不確定地面上真的會如你所說那麼不好處理. 換個角度想,
> 再怎麼不好處理好了,地面上的單一望遠鏡的造價也都在太空望遠鏡
> 的十分之一以下. 如果造價反應技術難度(我不敢說這個假設正不正
> 確),顯然在地面蓋望遠鏡還是比太空中簡單地太多.
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