Возможности оптики косморазведчиков

[Stalky]

[quote:318667209e="Старый"][quote:318667209e="ronatu"][quote:318667209e="Старый"][quote:318667209e="ronatu"][color=yellow:318667209e]a foTorpafuu c pa3peweHueM 9 cm Bce ge/\ai0T u ge/\ai0T...[/color:318667209e] :wink:[/quote:318667209e] Не делают.[/quote:318667209e]
[color=yellow:318667209e]...у Вас...[/color:318667209e] :wink:[/quote:318667209e]
И у вас.[/quote:318667209e]

Вот доигрался я. Закрутила крамольная мысль.
Недавно (выше) высказал гипотезу ***:

1. Дисперсия флуктуаций фазы во фронте волны, вызванная атмосферой, много меньше при взгляде сверху-вниз, чем при взгляде снизу-вверх для одинаковых телескопов и при одной и той же картине турбулентности атмосферы;

2. Дисперсия флуктуаций фазы на апертуре орбитального телескопа при наблюдении Земли зависит от соотношения размеров атмосферных неоднородностей* и проекции ФРТ телескопа на Землю (или от проекции ФРТ на верхнюю границу "возмущенной" атмосферы, H = порядка = 20 км от поверхности? ) следующим образом:
- неоднородности с характерным размером >= размеру проекции ФРТ телескопа фазовых искажений не вносят;
- неоднородности с характерным размером < 0,5 от размера проекции ФРТ вносят несущественные (не больше лямбда/4 от краев к центру апертуры) фазовые искажения;
- наибольший вклад в фазовые искажения вносят неоднородности с характерным размером 0,5 - 0,75 от размера проекции ФРТ, что приводит к уширению ФРТ системы телескоп+атмосфера в пределах + 60-30% от ФРТ телескопа(без атмосферы) соответственно.

Таким образом, атмофера (турбулентность**) не подрезает телескопы с разными апертурами на одной и той же частоте, абсолютные искажения вносимые атмосферой зависят от размера апертуры телескопа - они тем меньше, чем больше апертура(меньше проекция ФРТ) при прочих равных условиях.

То есть, если у вас пространственное разрешение по дифракционному пределу = 7,5 см (телескоп 2.4 метра, высота 270 км, волна 555 нм), то разрешение на снимке с учетом атмосферы составит в пределах от 9,75 до 12 см.

Осталось только эту (в большой степени интуитивную) гипотезу доказать. Аналитические соображения возможно смогу подработать в течении след.недели (или не смогу) , о чем и сообщу.

* - под "размерами неоднородностей" правильнее понимать некоторую статистическую (по пространству) меру когерентности волны, искаженной турбулентностью. Что-то типа "замороженного параметра Фрида" из астрономии.

** - аэрозоли(при их наличии - морские, последствия пыльных бурь, пожаров, извержений вулканов) подрезают разрешение сильнее турбулентности

*** - вношу необходимое дополнение (сразу не сообразил) - данная гипотеза применима именно для взгляда "сверху-вниз" из космического пространства для орбитальных ОЭС. Для самолетов она не не вполне годится - имеет значение величина пробега волнового фронта в свободном пространстве, ну, и скорость бега изображения/ время экспозиции (хотя это и вторично). 14.07.12.

[dmdimon]

Интересно. Хочется понять, откуда пороговые значения. Кроме того вот здесь:

- неоднородности с характерным размером < 0,5 от размера проекции ФРТ вносят несущественные  (не больше лямбда/4 от краев к центру апертуры) фазовые искажения

- если провести мысленный эксперимент со стеклянными шариками в N слоев на газете, возникают сомнения...

[Stalky]

Интересно. Хочется понять, откуда пороговые значения. Кроме того вот здесь:

- неоднородности с характерным размером < 0,5 от размера проекции ФРТ вносят несущественные  (не больше лямбда/4 от краев к центру апертуры) фазовые искажения

- если провести мысленный эксперимент со стеклянными шариками в N слоев на газете, возникают сомнения...

Сомнения это хорошо. Я и сам сомневаюсь - сказано же - гипотеза.

Но есть некоторые обстоятельства.

1. Про Ваш мысленный эксперимент. Неоднородности по слоям(по высоте) распределены неравномерно. Примитивно выражаясь - чем выше, тем крупнее. Стало быть нас волнуют не N слоев, а N - М, где М-весьма велико.  Так ведь уже легче?  

2. Известно, что в астрооптике атмосфера размазывает изображение звезды не на десятки процентов, а в разы - от первых единиц до нескольких десятков.
Но при космосъемке Земли мы же такого не наблюдаем. Разрешение рельных снимков, которые доводилось изучать, хуже теоретического (дифракционного) предела на те самые 30-60% о которых я говорю. То есть аберрации(дисперсия флуктуаций фазы), вносимые атмосферой, при взгляде сверху-вниз существенно меньше, чем при взгляде снизу-вверх. Это можно считать объективным фактом. То есть базовая посылка, от которой я отталкиваюсь,  реально подтверждена.
А других снимков видеть-то не доводилось. Вот если бы глянуть на снимки КиХола с зеркалом 2.4 метра с высоты 270 км, тогда бы и появились реальные факты. Пока же приходиться измышлять.

Самому интересно стало. Но я уже говорил, что когда смогу нарисовать некое аналитическое обоснование понятное хотя бы мне самому, тогда и сообщу (или сообщу,что смог, а что не смог).  
Какие-то модели у меня уже в голове сложились (отсюда и цифры), но пока они скорее "для затравки", чтоб себя пришпорить.

[dmdimon]

Стало быть нас волнуют не N слоев, а N - М, где М-весьма велико.  Так ведь уже легче?  

А то! в N/(N-M) раз

Разрешение рельных снимков, которые доводилось изучать, хуже теоретического (дифракционного) предела на те самые 30-60% о которых я говорю....
...что когда смогу нарисовать некое аналитическое обоснование понятное хотя бы мне самому, тогда и сообщу (или сообщу,что смог, а что не смог).  
Какие-то модели у меня уже в голове сложились (отсюда и цифры), но пока они скорее "для затравки"

Интересно, ждем.

[Старый]

Дмдимон, вы не мучайтесь. Положите на пол газету (не читая), положите на неё слоя три рифлёного стекла. И фотографируйте через это стекло и так и сяк и 100 и 1000 раз и с лазером и без. А потом обработайте фотографии и попробуйте прочитать текст.

[dmdimon]

рифленого стекла нет, а вот конфорка газовая есть ) Сейчас просто немножко не до того...

[Старый]

Вот если бы глянуть на снимки КиХола с зеркалом 2.4 метра с высоты 270 км, тогда бы и появились реальные факты.

Глянуть то неплохо бы. Да только где ж его взять? Не снимок, естественно а КиХоул с зеркалом 2.4 метра.

[Старый]

Чтото меня вдруг дёрнуло: А каков у нас диаметр объектива на Ресурсе-ДК и Ресурсе-П?

[Stalky]

Вот если бы глянуть на снимки КиХола с зеркалом 2.4 метра с высоты 270 км, тогда бы и появились реальные факты.

Глянуть то неплохо бы. Да только где ж его взять? Не снимок, естественно а КиХоул с зеркалом 2.4 метра.

Ну, тут я пас.  Просто с учетом шедрости души NRO предположение о том, что зеркало 2.4 метра хоть раз было в лёте заслуживает снисхождения.

[Старый]

Ну, тут я пас.  Просто с учетом шедрости души NRO предположение о том, что зеркало 2.4 метра хоть раз было в лёте заслуживает снисхождения.

Ну раз то оно было. И даже счас есть. Но только благодаря щедрости NASA...

[ronatu]

...сфотографирована тень от одного атома...
...достигнут предел того, на что способна оптическая микроскопия...

http://www.gazeta.ru/science/2012/07/11_a_4677597.shtml

http://www.news.com.au/technology/sci-tech/first-photo-of-atoms-shadow-at-griffith-university/story-fn5fsgyc-1226416263078

"We have reached the extreme limit of microscopy; you cannot see anything smaller than an atom using visible light," Professor Dave Kielpinski of Griffith University's Centre for Quantum Dynamics in Brisbane....
...Professor Kielpinski and his colleagues trapped single atomic ions of the element ytterbium and exposed them to a specific frequency of light. Under this light the atom's shadow was cast onto a detector, and a digital camera was then able to capture the image....

http://www3.griffith.edu.au/03/ertiki/tiki-read_article.php?articleId=37742

[Stalky]

Чтото меня вдруг дёрнуло: А каков у нас диаметр объектива на Ресурсе-ДК и Ресурсе-П?

Ну что? "Военная тайна" ещё не сливалась на страницах форума? Дайте уже кто-нибудь ссылку, плиз, интересно ведь.

[G.K.]

Дайте уже кто-нибудь ссылку, плиз, интересно ведь.

Optical subsystem

Type: apochromatic telephoto
Focal length: 4000 mm
Objective diameter: 500 mm
Spectral range: 0.5-0.9 µm
Mass: 310 kg
Made by Vavilov State Optical Institute, Russia. (     )

[ronatu]

Я думаю отсюда можно понять какая там "арматура" :wink:

http://tsskb-progress.ru/kosmicheskie-apparaty/kosmicheskii-kompleks-distantcionnogo-zondirovaniia-zemli-resurs-dk.html

[VV]

Длиннофокусный телеобъектив объектив «Актиний 4АМ»

http://www.racurs.ru/?page=350

[ronatu]

Чтото меня вдруг дёрнуло: А каков у нас диаметр объектива на Ресурсе-ДК и Ресурсе-П?

Ну что? "Военная тайна" ещё не сливалась на страницах форума? Дайте уже кто-нибудь ссылку, плиз, интересно ведь.

Детальный снимок
http://www.samspace.ru/photogallery/RP_KIS/_DSC4272.png

[ronatu]

Длиннофокусный телеобъектив объектив «Актиний 4АМ»

http://www.racurs.ru/?page=350

На семинаре были заявлены следующие характеристики КА:

Оптико-электронная система "Геотон-Л1": фокусное расстояние -- 4м, угол поля зрения -- 4.64°.
В фокальной плоскости расположены три оптико-электронных преобразователя (ОЭП), работающих в спектральных диапазонах -- 0.5-0.6 мкм, 0.6-0.7 мкм, 0.7-0.8 мкм, либо в панхроматическом режиме 0.58-0.8 мкм.
Орбита ИСЗ -- эллиптическая, минимальная высота -- 361.8 км, максимальная -- 604.4 км, наклонение 70°, ширина полосы захвата в надире с высоты 360 км -- 28.3 км (от 4.7 км при неполном использовании ОЭП), ширина полосы обзора -- 448 км (при развороте аппарата по крену до 30°).
Пространственное разрешение -- до 1 м в панхроматическом режиме и 2 м в узких спектральных диапазонах.
Периодичность наблюдения заданного района -- 6 суток.

[ronatu]

В комментарии в [1], посвященном запуску «Космоса-2344», было сказано, что «данных о конструкции аппарата 11Ф664 пока нет». Но в юбилейном буклете НПО им. С.А.Лавочкина [2], распространявшемся на салоне МАКС

[ronatu]

[Старый]

Ох, чтото не верится что у Ресурса-ДК и Ресупса-П диаметр объектива 0.5 м. Многовато будет. Неужели нигде не публиковалось описание?