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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / space / 16299 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-11-24  |  3.6 KB

  1. Path: sparky!uunet!olivea!charnel!rat!usc!sdd.hp.com!hplabs!unix!clipper!arnold
  2. From: arnold@clipper.ingr.com (Roger Arnold)
  3. Newsgroups: sci.space
  4. Subject: Re: Putting telescopes on the moon
  5. Message-ID: <1992Nov23.205256.19713@clipper.ingr.com>
  6. Date: 23 Nov 92 20:52:56 GMT
  7. References: <Bxs37M.M81.1@cs.cmu.edu>
  8. Distribution: sci
  9. Organization: Intergraph Advanced Processor Division - Palo Alto, CA
  10. Lines: 66
  11.  
  12. roberts@cmr.ncsl.nist.gov (John Roberts) writes:
  13. >
  14. >[..]
  15. >Would speckle interferometry, or integration of the incoming signals over
  16. >very long periods of time (hours to weeks) help with reception? (Other than
  17. >the fact that planets move over such time intervals.)
  18. >
  19. >I think you've made your point that the resolution formula can't be extended
  20. >out to infinity. I'd be interested in how far it *can* be extended with, say,
  21. >100 high-precision 10-meter optical telescopes.
  22. >
  23. >John Roberts
  24. >roberts@cmr.ncsl.nist.gov
  25.  
  26. To be pedantic about it, speckle interferometry isn't applicable to 
  27. space-based telescopes; it's a specific technique for partially 
  28. overcoming distortions and blurring caused by the unstable atmosphere 
  29. that ground based telescopes have to look through.  
  30.  
  31. Signal integration over long periods of time does help.  The trouble
  32. is that the improvement in signal to noise ratio is only proportional
  33. to the square root of the observing time.  To get 10x in single-to-
  34. noise over some reference observation, you need 100x the observing
  35. time.
  36.  
  37. But if each element in the LBI array can individually resolve the
  38. signal you're interested in, then you can derive spatial structure
  39. to a level commensurate with the size of the virtual aperture that the
  40. array synthesizes.  Given 100 high-precision 10-meter optical scopes
  41. on the moon as the array elements, then mapping the continents on 
  42. planets of nearby stars should be quite do-able.
  43.  
  44. In my earlier reply, I may have come across as more negative on the 
  45. idea than I really am.  Actually, I'm a staunch advocate of space 
  46. telescopes, precisely because they offer the potential for direct
  47. observation of extra-solar planets.  Consider the impact of even one
  48. fuzzy point of bluish light, whose spectrum revealed an atmosphere 
  49. with significant water vapor and free oxygen; it would revolutionize 
  50. our thinking every bit as much as the Apollo images of earth from the
  51. moon.
  52.  
  53. The point I was making is that before you can start playing LBI games
  54. with extra-solar planetary images, you need individual telescopes that 
  55. are extremely impressive in their own right.  They have to be capable
  56. of resolving the traces of light from the planet from the overwhelming
  57. glare of light from its primary.  Calculations that I once did showed 
  58. that, for the dozen nearest stars, a 10-meter aperture would do the 
  59. job--if the optics were nearly perfect.  For a reflector, the mirror 
  60. would need to be manufactured to the same level of tolerance as the 
  61. Hubble mirror.  It would have to be of one piece, not segmented, and 
  62. it would have to focus off-axis.  Light diffracted from mirror segment 
  63. boundaries, or from an on-axis secondary mirror and support struts, 
  64. would overwhelm the feeble light from the planet.
  65.  
  66. A telescope mirror of that size and quality, 4 times the diameter and
  67. 16 times the area of the Hubble mirror, could theoretically be built.
  68. It would, however, be a daunting task.  Telescopes incorporating such 
  69. mirrors would be far too large to be built on earth and shipped to a
  70. lunar base for setup and operation by a handful of astronauts.  So--to 
  71. get back to the original thread from which this subject split--I don't 
  72. think one gets to count extra-solar planetary observatories in the 
  73. justification for a lunar base.
  74.  
  75. --
  76. Roger Arnold
  77. arnold@clipper.ingr.com
  78.