天文学的観察に対する大気の障害:
1。光散乱と吸収:
* 説明: 地球の大気には、光を散らして吸収する分子と粒子(ほこりや水蒸気など)が含まれています。この散乱は画像を曖昧にし、望遠鏡に到達する光の量を減らします。かすかなオブジェクトを観察し、紫外線や赤外線などの波長で、より簡単に散乱することは特に問題です。
* 宇宙望遠鏡ソリューション: 宇宙の望遠鏡は大気の上にあるため、散乱されていない、吸収されていない光を受け取ります。これにより、特に紫外線と赤外線で、はるかに鮮明で明るい画像が可能になります。
2。大気乱流:
* 説明: 大気の不均一な加熱は、気流と温度の変動を引き起こします。これらの変動は、大気中を通過するときに光の経路を歪め、ぼやけた「きらめく」効果を生み出します。これは、高解像度のイメージングにとって特に有害です。
* 宇宙望遠鏡ソリューション: 宇宙望遠鏡は大気の乱流を発生させず、大幅な画像と天体の細部を観察する能力につながります。
3。水蒸気吸収:
* 説明: 大気中の水蒸気は、特に赤外線では、特定の波長の光を強く吸収します。これにより、温度と組成に関する貴重な情報をもたらす天の物体からの赤外線を観察することが困難になります。
* 宇宙望遠鏡ソリューション: 宇宙望遠鏡は水蒸気層の上に動作し、赤外線スペクトルで妨げられない観測を可能にし、宇宙の隠された側面を明らかにします。
適応光学系:
適応光学は、大気の乱流の効果を軽減するのに役立つ地上ベースの手法です。これを行います:
* 歪みの検出: センサーは、乱流によって引き起こされる歪みをリアルタイムで測定します。
* ミラーの調整: 変形可能な鏡は、入ってくる光経路を修正する方法で表面を曲げることにより、歪みを補正するために使用されます。
これにより、特定の条件で宇宙望遠鏡からの画像の品質に近づき、地面ベースの望遠鏡からのより鋭い画像が可能になります。ただし、適応光学系は特定の種類の歪みのみを補うことができ、その有効性は大気条件によって制限されます。
要約:
宇宙望遠鏡はこれらの大気の問題に対する究極のソリューションを提供しますが、適応光学系により、地上の望遠鏡が大気の乱流と闘うことで画像品質を大幅に改善することができます。どちらのアプローチも、宇宙の理解を深めることに貢献しています。