Земля может стать линзой телескопа

Световые лучи, проходящие через земную атмосферу, преломляются в ней, вследствие чего их путь искривляется. Величина искривления невелика — порядка одного градуса. Но, поскольку она меняется с высотой, это приводит к увеличению видимых сквозь нее с большого расстояния изображений. Надо только поместить регистрирующую аппаратуру в нужное место на околоземной орбите.

Примерно так выглядит концепция нового оптического инструмента, предлагаемая астрофизиком Дэвидом Киппингом. По его расчетам, опубликованным на arXiv.org, новый инструмент — автор называет его «терраскопом» — сможет достичь такого же разрешения, как наземный телескоп с зеркалом диаметром порядка сотен метров. На Земле строительство подобных инструментов пока невозможно, даже много меньшие стоят очень дорого. По предварительным прикидкам, 100-метровый телескоп будет строить около 35 миллиардов долларов. Это чересчур дорого.

Предлагаемая Киппингом концепция сулит, что «терраскоп» размером с «Хаббл», если разместить его в оптимальной точке на орбите, можно превратить в аналог классического наземного или космического телескопа, диаметр чьего зеркала будет увеличен в 22,5-45 тысяч раз в зависимости от времени суток и погоды на Земле.

Ход лучей в терраскопе

«Свет далеких звезд, проходящий через атмосферу Земли, преломляется на угол всего в один градус по отношению к ее поверхности. Это фокусирует его в точку, расположенную на дистанции в 85% от расстояния между Землей и Луной, что позволяет использовать планету как линзу для телескопа, который бы находился в этой области космоса», — объясняет астроном.

Разумеется, существенные ограничения на свойства установки накладывают особенности земной атмосферы. Она нестабильна и насыщена всевозможными веществами, не пропускающими свет. Киппинг полагает, что влияние этих веществ можно значительно уменьшить, если наблюдать световые лучи, прошедшие через верхние слои атмосферы, где пыли, аэрозолей и прочего значительно меньше.