飛行機に望遠鏡を取り付けることは可能ですか?有益ですか?


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飛行機が星を観察するために望遠鏡を搭載したのではないかと思っていました。曇りの日には、大気自体が光をゆがめ、入射光をさえぎり、視界を完全に覆い隠すことさえあることを理解しています。飛行機の速度を考慮し、モーションブラーを除去できる望遠鏡を持つことは可能でしょうか?レンズのサイズも制限されるので、それだけの価値があるでしょうか?同じサイズの地上スコープでは見落とされるような興味深いものを見ることができますか?

ホッブズは、これが行われている素晴らしい例としてSOFIAに言及しています。地上に設置された望遠鏡を非赤外線で観察する場合に比べて、飛行機に取り付けられた望遠鏡の利点に関する詳細情報はありますか?


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私が覚えている限り、飛行機には望遠鏡があります。とにかく赤道での地球の回転速度と比較すると、飛行機の速度は小さいです。地球の自転の補償は、大型望遠鏡が長時間露出できるようにするための最新技術です。

@uwe速度についての良い点。
魔法のタコ

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@Uwe「地球の回転速度と比較すると、飛行機の速度は小さい」-私はそれを二番目にしないだろう。通常のジェット機は、赤道で地球の速度の約50%で定期的に移動します。
JimmyB

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それが「望遠鏡」としてカウントされるかどうかはわかりませんが、天体観測に使用されました-1999年の英国での皆既日食中に、私は、 Herculesの航空機が雲の上を飛行し、人々がどんな天気でもそれを見ることができるようにします。
アナキシマンダー

60年代には、望遠鏡を地面に向けたスパイ機が多く、かなり鮮明な写真を撮りました。これは、望遠鏡を空に向けることと本当に違いますか?たぶん、より少ない倍率?
-JPhi1618

回答:


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これは行われました。

  1. SOFIAは、ボーイング747 SPに組み込まれている赤外線天文台です。

ここに画像の説明を入力してください

SOFIAは、一部の赤外線バンドが高度で見えるという事実を利用しています。これらのバンドは大気中の水によって減衰されるため、地上では見えにくくなります。

SOFIAの前に赤外線天文台がありました:

赤外線観測を実施するための航空機の最初の使用は、ジェラルドP.カイパーがNASA Convair 990を使用して金星を研究した1965年でした。3年後、フランクローはエイムスリアジェットを木星と星雲の観測に使用しました。[20] 1969年、空中プラットフォームに910 mm(36インチ)の望遠鏡を取り付ける計画が始まりました。目標は成層圏からの天文学を行うことでした。そこでは、水蒸気に吸収された赤外線放射からはるかに低い光学的深さがありました。カイパー空Ku天文台と名付けられたこのプロジェクトは、1975年5月21日に捧げられました。この天体望遠鏡は、惑星天王星周辺のリングシステムの発見を含む多くの科学研究に役立ちました。

より大きな航空機搭載望遠鏡の提案は、1984年に公式に提示され、3メートルの望遠鏡を運ぶためにボーイング747を要求しました。予備システムの概念は、1987年にレッドブックで公開されました。ドイツが総費用の20%を提供し、望遠鏡を提供することが合意されました。

他の空中天文学はより偶発的です。日食の周りでは、しばしばいくつかの天文飛行が見られます。これらのいくつかは観光であり、他は科学を行います。これらは通常、一時的に変更された旅客機です(既存の窓から見えるスコープが設置されています)。これらは、その経路に沿って飛行することで日食を長くすることができるという事実を利用し、そうでなければアクセスできない場所で日食に到達することができます。


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クール!私はソフィアについては全く知りませんでしたが、今では次のフライトに搭乗するのを待つ間にきちんとした天文学の飛行機について読むことができます。ホッブズに感謝します。
魔法のタコ

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カイパー空borne 天文台(en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_Airborne_Observatory)と呼ばれる前任者がいて、C141スターリフターに小さな望遠鏡を使用していました。それは、王星が星のcult蔽を観察することによって薄い雰囲気を持っていたことを示す最初の道具の一つでした。
astrosnapper

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実際、スペースシャトルオービターのフェリーに使用された2台の747は、現在SOFIAのスペアパーツとして使用されています。
DrSheldon

「その他の空中天文学は偶発的です」... asd.gsfc.nasa.gov/balloonのように気球を数える場合ではありません。それらは、より長い期間を必要とする調査に使用される傾向があります(したがって、ロケットを鳴らして行うことはできません)。場合によっては、宇宙船で飛行する可能性のある機器の設計をテストしています。
ジョー

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他の人が指摘したように、SOFIAはまさにこれを行います。USAFは空中望遠鏡でいくつかの仕事をしました。アメリカ海軍も同様だと思います。私はロシア人がソビエト連邦の年の間にしただけで、おそらくそうし続けると仮定することができます。他の人についてはわかりません。

なぜ軍隊?画像衛星など。

ほとんどの場合、空中望遠鏡はコストや手間がかかりません。決してそうではないというわけではありませんが、克服すべき大きなハードルがいくつかあります。すべての動きと振動を補償する非常に安定したプラットフォームを提供する必要があります(これには強力なジャイロスコープを使用していると推測しています)、それが飛び出すために飛行機の屋根に穴を開けます(窓を使用しているため)画像の品質に悪影響を及ぼします)。それから、あなたはそれを価値のあるものにするのに十分な時間、十分に高く飛ぶことができる飛行機を持たなければなりません。そして、あなたはそれから限られた量の使用しか得られません。望遠鏡の構築と保守のコストに、ジェット機の改造と保守のコスト、自明ではないコストを追加し、このようにすべての大きな望遠鏡を現実的に持ち運ぶことができないという事実を考慮してください...それ'

SOFIAはいくつかの驚くべきことを行いますが、それらは非常に限られており、それらのことに特化しています。それでも、IRエネルギーの大気フィルタリングをすべて回避するのに十分なほど高くはなりません。

大気を処理するだけの非赤外線観測では、空気が非常に薄く安定している山の上に大きな望遠鏡を構築し、アクティブな光学系を使用して画質を向上させる方がはるかに費用効率が高くなります。そして、これらの種類の望遠鏡はアクティブビジュアルではなく写真観察に使用されるため、スペックル干渉法をさらに活用して、キャプチャされた詳細をさらに向上させることができます。

ですから、はい、航空機に望遠鏡を取り付けることは可能ですが、効果的ではありません。


ソリューションがあまり効果的ではない理由など、素晴らしい回答をありがとう。最高高度の静止望遠鏡とSOFIAの飛行の高さの比較
魔法のタコ

@MagicOctopusUrnは新しい質問をします!「最高高度の静止望遠鏡と、SOFIAがどれだけ高く飛ぶか」完璧なタイトルです。
uhoh

ウィキペディア(en.wikipedia.org/wiki/…)によると、最高位は18,500フィートのチリのセロチャナントールです。SOFIAは約45,000フィートで飛行します(en.wikipedia.org/wiki/…)。それでも、これほど高くても、多くの赤外線エネルギーを遮断するのに十分な雰囲気があります。それは地上の天文台よりもはるかに多くを得ることができますが、それはまだ限られています。これは、James Web Telescopeが優れていることの1つです。
JMヘインズ

「すべての動きと振動を補償する超安定プラットフォーム」いいえ。デジタル画像安定化技術を使用できます。
サム

「このための強力なジャイロスコープ」いいえ。他の望遠鏡を使用してこれを行います。「スタートラッカー」を検索します。「それを突き出すために、飛行機の屋根に穴を開けます(窓を使用すると画像の品質が低下するため)」いいえ。使用できる光学品質のガラスがあります。「ジェット機の改造とメンテナンスのコスト」は、メンテナンスできない望遠鏡の構築、テスト、および打ち上げのコスト(スペースベース)と比較して無視できる
サム

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他の答えは、飛行機上の望遠鏡の1つの利点を強調していないようです。急速な動きと移植!

以下に例を示します

  1. SOFIA以外の平面で望遠鏡で見たIR
  2. SOFIAの飛行機を使用した観測ですが、大型のIR望遠鏡ではありません!

質問水星の表面のサーマルイメージングには、日食を飛行するジェットに望遠鏡が必要なのはなぜですか?NASAのリンクされたNASAページと同様に、NASAのWB-57F Jetsからの皆既日食の追跡では、望遠鏡を装備した2つのジェットについて説明しています。

コロラド州ボールダーにあるサウスウェスト研究所のアミール・カスピと彼のチームは、8月21日にNASAのWB-57F研究ジェットのうち2つを使用してアメリカ全土の暗闇を追跡します。は、これまでの太陽の外大気の最も鮮明な画像-コロナ-と水星の最初の熱画像をキャプチャし、温度が惑星の表面全体でどのように変化するかを明らかにします。

IRが関与している間、日食のアンブラが地球の表面に対して移動する速度のためにジェットが必要です。この場合、摩擦により地球の回転に伴って主に移動する大気に対する速度です。

したがって、SOFIAは飛行機の唯一の望遠鏡ではありません!

ビデオNASA Jets Chase The Total Solar Eclipseをご覧ください!これがスクリーンショットです:

NASA Jets Chase The Total Solar Eclipseのスクリーンショット



質問カイパーベルトから影をタイミング!連絡あった?うまくいきましたか?SOFIA天文台の使用について説明していますが、星の蔽を観察するための主要な赤外線望遠鏡ではありません

アップデート2017年6月24日: SOFIAが南の空を観測するためにニュージーランドに到着 7月17日にSOFIAを別の予想される cult蔽経路に飛行させる計画があります。SOFIAは巨大な(直径2.5メートル)地球の大気中のほとんどの水の上を流れるさまざまな極低温焦点面アレイ(YouTube)。赤外線機能ではなく、可視光ガイドカメラ(Nasmythミラーの後ろ?)を使用するよう聞こえますが、携帯性は確かに便利です。このミッションは、「カイパーベルトからの影の飛行機狩り」かもしれません。

したがって、この場合、彼らは携帯性のためにSOFIAを使用しているようですが、必ずしもそれが赤外線機能であるとは限らず、大型望遠鏡でさえそうではありません!

NASAのページをご覧ください。SOFIAがニュージーランドに到着し、南の空を観察します

ここに画像の説明を入力してください

上記: 2014 MU69のAsteroidOccultations.comのニュースとお知らせより


この答えから(この特定の画像シーケンスは地上望遠鏡からのものです):

7月20日更新

7月17日の観測キャンペーン中に、少なくとも5つの望遠鏡がoc蔽を捉えました(アニメーションGIF):
まばたき


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SOFIA(@Hobbesの回答で説明)は、現在、飛行機に搭載されている唯一の天体望遠鏡です。それは地球の大気に関するいくつかの問題を克服し、宇宙望遠鏡の莫大なコストと極端な環境条件を回避しますが、それは他の多くの困難を伴います!

飛行機は特定の場所でのみ離陸および着陸することができます。飛行機がどこから来たのかを着陸する方が良いので、観測は飛行機の片側からのみ来るので、出入りの途中で異なる場所を見ています。飛行機の燃料量が限られているという事実と相まって、非常に長い積分時間(望遠鏡が空の1つのパッチを見ている時間)が得られないため、多くの詳細または非常にかすかなオブジェクトを見ることができません。

飛行機は揺れたり、移動したり、温度を変えたりしますが、そのすべてが望遠鏡に影響を与え、観測の質を低下させます。

また、これは宇宙ミッションよりも安く、アップグレードやメンテナンスの機会が増えるかもしれませんが、それほど安くはありません。

基本的に、SOFIAはクールですが、おそらく他の誰もビルドするつもりはなく、SOFIAにどれくらいの期間資金が提供されるかわかりません。いくつかの点で優れた代替手段ですが、実行可能にするのに十分ではありません。


「...現在、飛行機に搭載されている唯一の天体望遠鏡です」は正確ではありません
うーん

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上記の例に加えて、かつては皆既日食を見るために望遠鏡がコンコルドに取り付けられていました。航空機の速度により、長時間にわたって全体のゾーンにとどまることができました。約60,000フィートの航空機の巡航高度(亜音速商用ジェット機の半分の高さ)も、大気による光の吸収を減らしました。

https://aviation.stackexchange.com/questions/22083/how-were-astronomical-observations-performed-from-concorde

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