O que limita a distância focal utilizável dos telescópios atualmente?

Quais barreiras - de tecnologia, física e possivelmente economia (coisas que seriam possíveis tecnologicamente, mas são simplesmente caras demais) - estabelecem o limite superior da qualidade dos telescópios para a observação do céu no espectro visível - observando a superfície de objetos distantes com a máxima resolução / detalhe ?

A resolução visual de um telescópio é diretamente proporcional à abertura do telescópio. A distância focal e, portanto, a ampliação que pode ser alcançada, são apenas seguidas na resolução visual.

Atualmente, os telescópios são tão bem construídos que são limitados por difração , o que significa que a resolução óptica devido à difração é o fator limitante. Se você deseja ter "maior ampliação" em um telescópio, sempre deseja ter uma abertura maior. A maior distância focal pode ajudar, mas não é totalmente necessária.

E, como Jeremy disse, o recurso limitador disso é dinheiro. Existem alguns problemas de engenharia na construção de telescópios extremamente grandes, mas a maioria deles pode ser resolvida, com dinheiro, tempo e recursos suficientes.

Para responder à pergunta reformulada como: "O que limita a qualidade dos telescópios atualmente?" A resposta é principalmente: dinheiro .

Costumava ser: atmosfera . Mas, com os avanços na óptica adaptativa, os telescópios terrestres estão alcançando o que costumava exigir um telescópio espacial. Além disso, temos a tecnologia para telescópios espaciais, se quisermos, como o JWST pendente.

Então, basicamente, tudo se resume a financiamento. Quem gastará o dinheiro com a tecnologia cara para enxergar melhor e mais adiante, quando a ciência estiver sendo espremida para financiamento de todos os setores, e os astrônomos não puderem apresentar um argumento comercial para um retorno do investimento, como uma empresa de biotecnologia pode desenvolver uma grama que resultará em vacas arrotando menos metano.

Comparando telescópios que observam o espectro visível ao espectro de rádio, os astrônomos de rádio foram capazes de criar telescópios com aberturas da ordem de kms, graças à síntese da abertura . Isso é extremamente difícil em telescópios ópticos e o único telescópio (afaik) que faz isso é o Grande Telescópio Binocular . A razão pela qual isso é possível na radioastronomia é porque podemos medir a fase da onda de entrada usando radiotelescópios, onde as informações sobre a fase não são capturadas pelos telescópios ópticos. Talvez no futuro, a tecnologia nos ajude a fabricar detectores ópticos que possam medir a fase da onda.

chegando ao tamanho da abertura em si, tamanhos cada vez maiores não ajudam, desde que não levemos em conta a visão atmosférica. a razão pela qual as estrelas cintilam é por causa da visão atmosférica. a visão de efeitos pode ser negada usando a óptica adaptativa e ativa e o avanço dessas tecnologias ajudará a astronomia a seguir em frente.

chegando aos detectores reais, o ruído intrínseco dos detectores de rádio (por exemplo, bolômetros) é muito menor que o dos detectores ópticos (por exemplo, CCDs). então, novamente, talvez no futuro, tenhamos melhores detectores com ruído extremamente baixo.

(desculpe, não posso adicionar mais links. precisava de mais rep: D)