Oltre alla grande risposta di Mark ...
Perché stiamo costruendo telescopi terrestri più grandi invece di lanciarne di più grandi nello spazio?
Se avessi soldi per due case, una vicino al lavoro e un "cottage estivo" nel bosco, come divideresti il tuo budget?
Questa domanda è il seguito di I telescopi più grandi equivalgono a risultati migliori?
Sì, e non sono un fan di quelle risposte, forse anche @MarkOlson non è rimasto colpito.
A quelle risposte manca l'ottica adattiva (dichiarandola costosa e non particolarmente efficace) e la possibilità di aggiornare facilmente tutto tranne le dimensioni dell'edificio e il mirror principale.
Quanto più grande deve essere uno specchio terrestre per adattarsi a ciò che uno spaziale può fare? Immagino che sto chiedendo principalmente luce visibile, ma sono anche interessato in generale.
Non è tanto "quanto più grande", ma "commercializza efficacemente la tua idea, assicura quanti più finanziamenti possibili e costruisci il più grande edificio con il più grande specchio possibile". Scava in profondità e costruisci ciò che puoi, non essere aggiornato il più grande possibile: sensori e supercomputer possono risolvere il resto.
Immagino che a terra, sei al sicuro dai micrometeoriti, quindi probabilmente durerà più a lungo. A che punto diventa più economico costruire un telescopio sulla luna o qualcosa del genere?
I telescopi terrestri e spaziali sono utili, meno basati sulla luna.
Quando avremo "The Acme Telescope Company" aperto il loro primo negozio sulla luna, il prezzo per l'acquisto diminuirà, fino a quel momento la Terra e lo spazio saranno più economici. Con la tecnologia spaziale può incontrarti a metà strada per le riparazioni, mentre a terra (anche sulla cima di una montagna) una struttura di riparazione è spesso a portata di mano.
Al Paranal l' edificio per la manutenzione degli specchi si trova sulla cima della montagna, vicino agli specchi.
L'articolo di Scientific America: James Webb Space Telescope "Troppo grande per fallire?" spiega:
“Supponendo di arrivare alla traiettoria di iniezione di Earth-Sun L2, ovviamente la prossima cosa più rischiosa è schierare il telescopio. E a differenza di Hubble non possiamo uscire e ripararlo. Nemmeno un robot può uscire e ripararlo. Quindi stiamo correndo un grande rischio, ma per una grande ricompensa ", afferma Grunsfeld.
Vi sono, tuttavia, sforzi modesti per rendere JWST "utile" come Hubble,secondo Scott Willoughby, responsabile del programma JWST presso Northrop Grumman Aerospace Systems a Redondo Beach, California. La società aerospaziale è il principale appaltatore della NASA per lo sviluppo e l'integrazione di JWST, ed è stato incaricato di fornire un "anello di interfaccia del veicolo di lancio" sul telescopio che potrebbe essere "afferrato da qualcosa", sia che si tratti di un astronauta o di un robot a distanza, afferma Willoughby. Se un veicolo spaziale venisse inviato a L2 per attraccare con JWST, potrebbe quindi tentare di riparare o, se l'osservatorio funziona correttamente, semplicemente riempire il serbatoio del carburante per prolungarne la durata. Ma al momento non sono previsti fondi per tale eroismo. Nel caso in cui JWST subisca ciò che coloro che nel volo spaziale chiamano sottilmente "brutta giornata", sia a causa di un incidente missilistico o di un errore di spiegamento o di qualcosa di imprevisto, Grunsfeld afferma che al momento esiste un insieme di osservatori nello spazio,
Lancia forgiati anello di interfaccia veicolo (LVIR) (2) consegnati
Citazione dal sito web " James Webb Space Telescope " (JWST):
Lo specchio primario completato sarà oltre 2,5 volte più grande del diametro dello specchio primario del telescopio spaziale Hubble, che ha un diametro di 2,4 metri, ma peserà all'incirca la metà.
Il telescopio spaziale James Webb raccoglierà la luce circa 9 volte più velocemente del telescopio spaziale Hubble quando si tiene conto dei dettagli delle dimensioni, delle forme e delle caratteristiche dei relativi specchi in ciascun progetto ", ha affermato Eric Smith, scienziato del programma JWST presso la sede della NASA, Washington: la maggiore sensibilità consentirà agli scienziati di risalire a quando si formarono le prime galassie subito dopo il Big Bang. Il telescopio più grande avrà vantaggi per tutti gli aspetti dell'astronomia e rivoluzionerà gli studi su come si formano e si evolvono le stelle e i sistemi planetari.
Vedi anche: " Webb vs Hubble Telescope ":
... gli oggetti più distanti sono più fortemente spostati verso il rosso e la loro luce viene spinta dall'UV e dall'ottica nel vicino infrarosso. Pertanto, le osservazioni di questi oggetti distanti (come le prime galassie formate nell'Universo, per esempio) richiedono un telescopio a infrarossi.
Questa è l'altra ragione per cui Webb non è un sostituto di Hubble è che le sue capacità non sono identiche. Webb esaminerà principalmente l'Universo nell'infrarosso, mentre Hubble lo studierà principalmente sulle lunghezze d'onda ottica e ultravioletta (sebbene abbia una capacità a infrarossi). Webb ha anche uno specchio molto più grande di Hubble. Questa più ampia area di raccolta della luce significa che Webb può scrutare più indietro nel tempo di quanto Hubble sia in grado di fare. Hubble si trova in un'orbita molto stretta attorno alla terra, mentre Webb sarà a 1,5 milioni di chilometri (km) di distanza nel secondo punto di Lagrange (L2).
...
Quanto lontano vedrà Webb?
A causa del tempo impiegato dalla luce per viaggiare, più lontano è un oggetto, più indietro nel tempo stiamo guardando.
Questa illustrazione mette a confronto vari telescopi e la distanza che riescono a vedere. In sostanza, Hubble [HST] può vedere l'equivalente di "galassie per bambini" e Webb Telescope [JWST] sarà in grado di vedere "galassie per bambini". Uno dei motivi per cui Webb sarà in grado di vedere le prime galassie è perché si tratta di un telescopio a infrarossi. L'universo (e quindi le galassie in esso) si sta espandendo. Quando parliamo degli oggetti più distanti, entra in gioco il Relativamente generale di Einstein. Ci dice che l'espansione dell'universo significa che è lo spazio tra gli oggetti che si allunga effettivamente, facendo sì che gli oggetti (galassie) si allontanino l'uno dall'altro. Inoltre, qualsiasi luce in quello spazio si allungherà, spostando la lunghezza d'onda di quella luce su lunghezze d'onda più lunghe. Ciò può rendere gli oggetti distanti molto fiochi (o invisibili) a lunghezze d'onda visibili della luce, perché quella luce ci raggiunge come luce infrarossa. I telescopi a infrarossi, come Webb, sono ideali per osservare queste prime galassie.
Sono in corso aggiornamenti sulle tecniche ottiche adattive, vedi: " Imaging differenziale coerente veloce su telescopi terrestri che utilizzano la telecamera auto-coerente " (7 giugno 2018), di Benjamin L. Gerard, Christian Marois e Raphaël Galicher:
"Sviluppiamo il framework per uno di questi metodi basato sulla telecamera auto-coerente (SCC) da applicare ai telescopi terrestri, chiamato Fast Atmospheric SCC Technique (FAST). Lo dimostriamo con l'uso di un coronagraph appositamente progettato e coerente algoritmo di imaging differenziale, la registrazione di immagini ogni pochi millisecondi consente una sottrazione di punti atmosferici e statici mantenendo un throughput esopianetico algoritmico vicino all'unità. Simulazioni dettagliate raggiungono un contrasto vicino al limite di rumore del fotone dopo 30 secondi per un passaggio di banda dell'1% nella banda H su entrambe le stelle di magnitudine 0a e 5a. Per il caso della 5a magnitudine, questo è circa 110 volte migliore in contrasto grezzo rispetto a quanto attualmente ottenuto dagli strumenti ExAO se estrapoliamo per un'ora di tempo di osservazione, a dimostrazione del fatto che il miglioramento della sensibilità con questo metodo potrebbe svolgere un ruolo essenziale nella futura rilevazione e caratterizzazione di esopianeti di massa inferiore. "
In breve, a volte possono rimuovere completamente l'atmosfera. I miglioramenti stanno arrivando.
ESO 4LGSF - Struttura delle stelle guida laser - Quattro laser sono utilizzati per creare stelle guida per l'AO.