Interféromètre à base hyperlarge.

[Nicolas Daum]

Est-ce que le concept d’un télescope à base hyperlarge a été envisagé et est-ce que cela présenterait un intérêt ?

Imaginons qu’on envoie un clone de James Webb en L4 ou L5 on aurait un interféromètre de plus d’une UA de base et si on en met sur L4 et L5 on aurait un triangle dont la base fait environ 1,7 UA. Il faudrait qu’ils soient équipés d’une horloge adéquate.
L’avantage de L4 et L5 est qu’ils sont hyperstables et donc un satellite nécessite très peu d’ergol pour garder sa position.
En poussant plus loin, on pourrait en mettre encore un en L3 et on aurait un triangle équilatéral de 1,7 UA. Mais, d’après ce que j’ai compris, L3 n’est pas très stable.

Comme dit l’autre : « Quand pensez-vous ? »

ND

[whoami]

Bonjour,

Comme dit l’autre : « Quand pensez-vous ? »

Le plus souvent possible.

[Gilgamesh]

Est-ce que le concept d’un télescope à base hyperlarge a été envisagé et est-ce que cela présenterait un intérêt ?

Imaginons qu’on envoie un clone de James Webb en L4 ou L5 on aurait un interféromètre de plus d’une UA de base et si on en met sur L4 et L5 on aurait un triangle dont la base fait environ 1,7 UA. Il faudrait qu’ils soient équipés d’une horloge adéquate.

Il y aurait plein d'avantages c'est certain, mais on bute sur la difficulté technique d'enregistrer en temps réel un signal dont la fréquence correspond à longueur d'onde optique (~10¹⁵ Hz). Il n'existe pas actuellement de composant éléctronique capable de suivre ce rythme.

Donc l'interférence des deux signaux ne peut se faire en différé et on doit les faire directement interagir (de satellite à satellite, ici) à l'aide de lignes de lumière dont les trajets optiques doivent être contrôlé avec une précision inférieure à une longueur d'onde (0,5 µm). Et disons que c'est pas simple, ça non plus

a+

[Nicolas Daum]

Donc, le visible est impraticable. Est-ce qu’on peut espérer que ça devienne possible ?
Est-ce que dans le radio ce serait faisable ?

ND

[Calvert]

Salut !

Donc, le visible est impraticable. Est-ce qu’on peut espérer que ça devienne possible ?

Il y a tout de même de gros progrès qui ont été fait dans le visible ou proche infrarouge. Il y a encore du boulot, les VLT ne sont par exemple pas encore pleinement opérationnels !

Est-ce que dans le radio ce serait faisable ?

Oui, dans le domaine radio, on est capable d'enregistrer tout le signal, y compris la phase, et de faire interférer des signaux pris par des observatoires différents. On peut utiliser la Terre entière comme ligne de base. Mais il n'y a rien dans l'espace, et, à ma connaissance, rien de prévu.

[Gilgamesh]

Sinon, j'ai lu un papier sur la possibilité de disposer une flotte de satellite relié par des liens physiques (kevlar...) et repoussé par la poussée de rayonnement d'un laser grace a des miroirs ultra réflechissant situé de part et d'autre et formant une cavité optique, amplifiant la poussé radiative d'un facteur 1000, dans le genre.

La précision de positionnement pourrait atteindre le nanomètre, et ça ouvrirait la possibilité de faire de l'interférométrie par satellites...

a+

[alain_r]

[...]

On peut utiliser la Terre entière comme ligne de base. Mais il n'y a rien dans l'espace, et, à ma connaissance, rien de prévu.

Et Radioastron ? http://www.asc.rssi.ru/radioastron/

[Nicolas Daum]

La faisabilité est donc loin d'être gagnée.

Et Radioastron ? http://www.asc.rssi.ru/radioastron/

Intéressant. J'ignorais tout de ce projet. Il ne fait pas beaucoup parler de lui. Il y a un minuscule article dans Wiki.

ND

[Gilgamesh]

Sur le lien indiqué par alain :

http://www.asc.rssi.ru/radioastron/d...%20Information

The orbit of RadioAstron satellite will have apogee radius in the range up to 350 000 km. The spacecraft's operational lifetime will be no less than five years. Space-ground Very Long Baseline Interferometer (VLBI) measurements with this orbit will provide morphological and coordinate information on galactic and extragalactic radio sources with fringe size up to 8 micro arc second at the shortest wavelength 1.35 cm.

8 µas : avec ça, on pourrait distinguer deux sources radio distantes de 1500 km dans Alpha du Centaure

[Nicolas Daum]

8 µas : avec ça, on pourrait distinguer deux sources radio distantes de 1500 km dans Alpha du Centaure

Je ne me rends pas compte de ce que ça représente par rapport à ce que les autres peuvent faire.

ND

[Gilgamesh]

Je ne me rends pas compte de ce que ça représente par rapport à ce que les autres peuvent faire.

ND

Un télescope fondamentalement à pouvoir de résolution limite de :



longueur d'onde du rayonnement
diamètre optique

Donc prenons un D= 8m et un lambda = 0,5 µm

= 7,5 10^-8 rad soit 0,015 as sachant que 1 seconde d'arc (=1 arcsec = 1 as) = 4,8 µrad

8 µas (8 millionième de seconde d'arc) représente donc un pouvoir séparateur 1000 fois supérieur à celui des meilleurs miroirs des télescopes optiques.

a+

[Nicolas Daum]

8 µas (8 millionième de seconde d'arc) représente donc un pouvoir séparateur 1000 fois supérieur à celui des meilleurs miroirs des télescopes optiques.

OK, merci.
C’est bien meilleur mais pour un interféromètre de 350.000km de base, le gain n’est pas fantastique.
Jusqu'à quel point on y gagne en agrandissant la base ?

J’en profite pour poser une question supplémentaire. On parle de construire des télescopes optiques de 40m de diamètre voire plus. Est-ce qu’il ne serait pas tout aussi efficace pour beaucoup moins cher de construire plusieurs télescopes de l’ordre de 10m comme le VLT, voire de rajouter un clone un peu plus loin aux quatre existants ?

ND

[Calvert]

J’en profite pour poser une question supplémentaire. On parle de construire des télescopes optiques de 40m de diamètre voire plus. Est-ce qu’il ne serait pas tout aussi efficace pour beaucoup moins cher de construire plusieurs télescopes de l’ordre de 10m comme le VLT, voire de rajouter un clone un peu plus loin aux quatre existants

Faire de l'interférométrie, c'est bien, mais cela ne fournit pas une "image" au sens où on l'entend habituellement (il faut la reconstruire à partir des franges d'interférence, et ça ne marche que dans le sens de la base. Il faut donc "tourner" la base (ou en avoir plusieurs), pour couvrir autant que possible l'image à reconstruire).

De plus, le nombre de photons captés dépend du diamètre instrumental directement. Par exemple, 4 télescopes de 10 mètres de diamètres ont une surface collectrice 4 fois inférieure à un unique télescope de 40m, ce qui fait que pour atteindre une magnitude donnée, il faudra poser fois plus longtemps.

[Gilgamesh]

Oui, comme dit par Calvert, c'est pas tout ça de distinguer, faut déjà capter le lumière de l'astre

Et pour le même effort, si on peut faire une image, c'est quand même pas du luxe (l'image contient une foultitude d'informations non visibles dans les franges interférométriques).

Dans l'avenir imédiat, on peut prédire : de grand entonnoirs de lumière au sol (pour repérer les astres lointains et faire leur spectrométrie) avec des seuils de résolution poussés au limite par l'optique adaptative, et des miroir plus chers mais plus petits en orbite pour étendre la gamme des longueur d'onde observable (indispensable) et pour de longues poses de précision.

a+

[Nicolas Daum]

Très intéressant, merci de toutes ces précisions

ND