Атмосфера Земли может стать линзой телескопа

Общепринятая точка зрения заключается в том, что если вы хотите смотреть на более отдаленные объекты во Вселенной, вам нужен больший телескоп. А что, если бы вам не пришлось его строить? Новый анализ утверждает, что можно использовать атмосферу Земли в качестве гигантской линзы для наблюдения далеких звезд и галактик. Процесс может даже работать в обратном направлении, чтобы отправить сигналы в отдаленные места.

Атмосфера Земли традиционно рассматривается как препятствие для астрономии. Густая газовая оболочка, которая поддерживает нас, также заслоняет пространство. Вот почему самые мощные телескопы - это те, которые мы запускаем на орбиту, такие как Хаббл и предстоящий космический телескоп Джеймса Уэбба. Кроме того, в Чили строятся массивные наземные телескопы, такие как 25-метровый гигантский телескоп Магеллана.

Эти проекты дорогие и сложные. Гигантский телескоп Магеллана будет стоить около 1 миллиарда долларов, а телескоп Уэбба приближается к 10 миллиардам долларов после многих лет задержек. «Терраскоп», предложенный астрономом Колумбийского университета Дэвидом Киппингом, может быть намного проще. Использование атмосферы Земли в качестве линзы для фокусировки света было предложено в прошлом, но новые расчеты Киппинга демонстрируют, насколько мощной может быть такая установка.

Когда свет от далеких объектов проходит через атмосферу Земли, часть его проходит через верхние слои атмосферы и преломляется в форме конусов. Если бы вы поместили небольшой спутник на орбиту вокруг Луны, он мог бы использовать маленькое зеркало, чтобы собрать этот свет, по существу увеличивая удаленные объекты. По словам Кипинга, 1-метровый терраскоп потенциально может усилить свет в 22 500 раз. Это далеко за пределы возможностей любого телескопа, который мы могли бы изготовить с использованием современных технологий.

Киппинг также указывает, что вы можете оборудовать терраскоп передатчиком, а не зеркалом. Отбрасывая сигналы от атмосферы Земли, вы потенциально можете улучшить связь с другими планетами Солнечной системы. У некоторых из них есть атмосфера, поэтому вы можете отослать сигнал вперед, создав «Интернет через Солнечную систему».

Это все звучит замечательно, но есть несколько потенциальных подводных камней. Во-первых, вы не можете направить терраскоп в любое удобное вам место. Ваша линза - это сама Земля, поэтому вы можете шпионить только за вещами, которые находятся за планетой. Это просто крошечная часть неба. В расчетах Кипинга также используются упрощенные атмосферные модели, которые не учитывают такие условия, как высокогорные облака. Световое загрязнение Земли может также сделать сигналы терраскопа слишком шумными, чтобы быть полезными. Киппинг согласен, что предстоит проделать большую работу, но это интересная идея.