Interférométrie spatial et terrestre

[EspritTordu]

Bonjour,

Est-il possible de faire un interférométre entre un téléscope terrestre et un téléscope spatial en orbite? Quel est l'intérêt?

Merci d'avance.
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[Calvert]

Théoriquement, c'est possible. L'intérêt de d'avoir une "base" la plus large possible, afin d'améliorer la résolution de l'instrument.

Maintenant, d'un point de vue technique, il faut être capable d'ajuster les chemins optiques entre les deux instruments à une fraction de la longueur d'onde considérée. Pour le visible, c'est vraiment petit, et cela me semble à l'heure actuelle difficilement réalisable entre un télescope au sol et un satellite.

[Coincoin]

Salut,
Quelle est la précision actuelle de positionnement des satellites ?

Il me semble que la plupart des radiotéléscopes terrestres sont en interférométrie. D'autre part, quand on voit certains projets ((je pense notamment au détecteur d'ondes gravitationnelles Lisa, prévu pour dans longtemps), on se rend compte que la technologie spatiale fait des choses formidables. Donc je ne sais pas si c'est déjà techniquement réalisable, mais à mon avis, c'est tout à fait envisageable.

Pour répondre à la question, l'intérêt est que la résolution de ton détecteur dépend de la "base", c'est-à-dire sa taille. Donc en mettant deux téléscopes à 100m de distance, c'est comme si tu avais un téléscope de 100m de diamètre au niveau de la résolution !
Par contre, ça n'augmente pas la luminosité, qui dépend de la surface totale de ton détecteur.

[Calvert]

Il me semble que la plupart des radiotéléscopes terrestres sont en interférométrie.

Oui, mais les longueurs d'onde ne sont pas comparables. Autant conçois de pouvoir ajuster un chemin optique sur à une précision de l'ordre du mètre sur de grande distance, autant je ne suis pas sûr que l'on soit capable de mesurer la position d'un satellite avec une précision de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee6ea268a]

Je ne pense pas (à vrai dire, je suis même certain) qu'on ne connait pas la position du satellite à quelques mm prés (donc des nm...).
De toute façon, les perturbations de l'orbite impliquent des derives de plusieurs centaines de metres en quelques semaines. Il est donc impossible, même si nous connaissons la postion d'un satellite trés precisement, de faire faire en sorte qu'il y reste.
Je pense donc que l'interferometrie spaciale n'est pas à l'ordre du jour.

Cependant, j'ai entendu parlé du projet d'interferométrie entre telescopes spatiaux (projet PEGASE il me semble). Même si cela reste à l'état de projet, je suppose qu'une étude de faisabilité a été réalisée et donc que cela doit être possible.

Il y a donc des arguments techniques en faveur de ce type d'applications. Il faudrait arriver à savoir comment ils compte positionner les telescopes.

[Gilgamesh]

Oui, mais les longueurs d'onde ne sont pas comparables. Autant conçois de pouvoir ajuster un chemin optique sur à une précision de l'ordre du mètre sur de grande distance, autant je ne suis pas sûr que l'on soit capable de mesurer la position d'un satellite avec une précision de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres.

Surtout a travers l'atmosphère !

a+

[Coincoin]

Bien vu !
À cause de l'atmosphère, il doit être plus facile de mettre en interférométrie deux satellites, qu'un satellite et un observatoire terrestre !

[EspritTordu]

Oui, mais pour mettre en interférométrie un télescope spatial, ne peut-on pas numériser les données du télescope et les envoyer au sol (traversant l'atmosphère sans problème alors) et les traitées alors en interféromètre avec le récepteur terrestre? Quant alors au problème de la situation du télescope spatial, un système de correction en temps réel ne peut résoudre l'imprécision?

[Coincoin]

ne peut-on pas numériser les données du télescope et les envoyer au sol (traversant l'atmosphère sans problème alors) et les traitées alors en interféromètre avec le récepteur terrestre?

Non. Pour faire de l'interférométrie, il ne faut pas perdre la phase du signal. Ça demande donc d'échantillonner le signal avec une fréquence que la sienne. Or les ondes radio, c'est déjà du GHz et l'optique c'est du PHz. Ça me paraît donc difficilement réalisable !

un système de correction en temps réel ne peut résoudre l'imprécision?

Le problème, c'est qu'il faut être à la fois rapide et précis. Techniquement, c'est loin d'être facile.

[EspritTordu]

La fréquence d'échantillonage d'une onde radio de 1000 m descend au MHz?

[invitedbd456d8]

L'annee derniere, j'avais demande comment ca marchait pour le radioheliographe de Nancay. En fait, on m'avais explique que le signal analogique venant de differentes antennes etait combine de maniere analogique, avec de l'electronique haute frequence. C'est seulement apres que le signal est numerise.

Apres pour des plus basse frequence, on doit pouvoire avoir la phase meme avec un signal numerique (ca fait peut etre economiser du cable).

En ce qui concerne la lumiere, on ne peut travailler que sur l'intensite. Les capteurs de champs electrique les plus rapides ayant des tamps de reaction de l'ordre de la ns, il est impossible de recuperer une phase quelque soit l'electronique derriere le capteur. Donc meme en analogique, c'est mort. Moralite, il faut faire interferer directement la lumiere captee par les deux telescope. Donc c'est pas aussi facile que de passer un cable ou d'envoyer un signal radio d'un satelite a l'autre.

[alain_r]

L'annee derniere, j'avais demande comment ca marchait pour le radioheliographe de Nancay. En fait, on m'avais explique que le signal analogique venant de differentes antennes etait combine de maniere analogique, avec de l'electronique haute frequence. C'est seulement apres que le signal est numerise.

Apres pour des plus basse frequence, on doit pouvoire avoir la phase meme avec un signal numerique (ca fait peut etre economiser du cable).

En ce qui concerne la lumiere, on ne peut travailler que sur l'intensite. Les capteurs de champs electrique les plus rapides ayant des tamps de reaction de l'ordre de la ns, il est impossible de recuperer une phase quelque soit l'electronique derriere le capteur. Donc meme en analogique, c'est mort. Moralite, il faut faire interferer directement la lumiere captee par les deux telescope. Donc c'est pas aussi facile que de passer un cable ou d'envoyer un signal radio d'un satelite a l'autre.

On sait faire de l'interferometrie radio "en differe", ou on echantillone la phase du signal et on le fait interferer numeriquement par ordinateur. On sait aujourd'hui descendre a 3mm de longueur d'onde, avec pour espoir de descendre a 1mm dans un futur proche. On peut le faire avec des satellites, mais cela suppose de le localiser avec une precision meilleure que la longueur d'onde, ce qui en radio ne presente strictement rien d'insurmontable.

[Coincoin]

ce qui en radio ne presente strictement rien d'insurmontable.

Même avec l'atmosphère ?

1 mm, ça fait 300 Ghz. Je ne savais pas que l'électronique hyperfréquence en était déjà là !

[Calvert]

En radio, le problème de l'atmosphère n'en est pas un, on peut enregistrer l'intensité du signal et sa phase (ce qui est bien sûr exclu en visible). Il suffit donc ensuite de faire interférer les résultat tranquillement avec un ordinateur, sans avoir physiquement assemblé les faisceaux (si mes souvenirs d'instrumentation sont corrects). On peut même se permettre de faire l'expérience autant de fois que l'envie nous prend.

[invitedbd456d8]

J'avais entendu des gens du projet SKA qui disait qu'il y avait des probleme de retard du a l'athmoshere differents si les antennes etait tres eloignees. Mais bon, pour SKA les antennes sont eloignees par des milliers de km...

[Coincoin]

En radio, le problème de l'atmosphère n'en est pas un

Ok. Ça demande juste d'ajuster la phase relative des deux signaux, mais je suppose que ce n'est pas un problème.

Je ne savais pas que c'était faisable !

[EspritTordu]

Merci .

[Gilgamesh]

En radio, le problème de l'atmosphère n'en est pas un, on peut enregistrer l'intensité du signal et sa phase (ce qui est bien sûr exclu en visible). Il suffit donc ensuite de faire interférer les résultat tranquillement avec un ordinateur, sans avoir physiquement assemblé les faisceaux (si mes souvenirs d'instrumentation sont corrects). On peut même se permettre de faire l'expérience autant de fois que l'envie nous prend.

Tiens, du coup est ce qu'il existe un genre d'"observatoire d'interférométrie virtuelle" avec le stock de tous les enregistrements pointant sur la même source aux même moment ?

Remarque ça doit être rare

a+

[Calvert]

Je dois dire que je l'ignore. Dans un sens, c'est vrai que ça doit pas être courant-courant.