哈勃望远镜这么牛逼,为什么不用它来观测星球表面呢?
答:分辨率和外观尺寸。
美国国家航空航天局/欧空局哈勃空间望远镜的角分辨率约为1/20角秒。如果你认为人眼的分辨率可以达到1分钟左右(60秒=1分钟),那就太好了。这个分辨率足以为我们提供带内行星的惊人图像,如火星、木星和土星。
在过去的八年里,利用火星距离地球最近的优势,天文学家利用哈勃望远镜从太空天文台获得了火星这颗红色星球最清晰的图像。1999年4月27日至5月6日,当火星距离地球8700万公里时,哈勃望远镜捕捉到了这些照片。从这个距离上看,望远镜观测到的火星特征只有19公里宽。
这张木星的照片是在这颗行星距离地球6.7亿公里的时候拍摄的。美国国家航空航天局/欧洲航天局的哈勃望远镜揭示了木星云层复杂而微妙的美丽,这些云层呈带状分布在不同的纬度。这些光带是由不同纬度不同方向的气流产生的。较轻的区域称为区域,是空气上升的高压区。黑暗的低压区叫带,空气下沉。通常,当这些从东向西和从西向东的相反气流相互作用时,风暴天气就会随之而来。这颗行星的“商标”——大红斑,是一种寿命很长的风暴,直径和地球差不多。较小的风暴显示为白色或棕色椭圆形。这些风暴可以持续几个小时或几个世纪。
这张合成图像是由美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃望远镜于2065438+2008年6月6日拍摄的。从图片中可以看到土星,一颗环状行星,以及它的62颗命名卫星中的6颗。图中看到的卫星从左到右依次是恩克拉多斯,恩克拉多斯,恩克拉多斯,恩克拉多斯,恩克拉多斯,恩克拉多斯。
与太阳系中的行星相比,哈勃在深空中观测到的天体是巨大的,不仅是它们的真实大小,还有它们的外观。木星在夜空中的直径约为60秒(取决于它相对于地球的位置)。梅西耶100星云的中央部分,如下图,直径2.4美分!
当光照射到物体的边缘时,就会发生衍射。在图A和图B中,我们可以看到衍射现象是如何发生在透镜和反射镜中的。在图C中,我们可以看到干扰波是如何相互加强(红色)或相互削弱(蓝色)的。在D图中,我们看到了一个绝对完美的恒星图像。天文学家看到D图会很高兴,因为这意味着他的光学系统是完美的。
地球的大气层也会带来问题,但实际上我们现在可以消除大部分问题。光的衍射是基于光的波动性。用蒙哥马利·斯科特的话说,“我会改变物理定律。”
我们能使用某种屏幕或挡板来阻止衍射吗?请相信我,这方面已经有过尝试。如果成功了,请申请专利,飞去斯德哥尔摩拿诺贝尔奖。
镜头能分辨细节到什么程度(镜头的分辨率),它的基本计算公式是:12秒除以厘米单位的光圈(或者5除以英寸单位的光圈)。在一秒钟内,你可以看到200,000个直径以外的物体的外观尺寸,也就是三英里的四分之一。
因此,直径(最大)为1 cm的人眼分辨率为12弧秒。这实际上远小于-大约2-3美分,因为我们眼中的视锥细胞和视杆细胞的数量是有限的。
一个典型的业余望远镜,配备一个六英寸(15厘米)的镜子,可以以一秒的分辨率识别一个小物体。在40万公里外的月球上,这意味着它能看到的最小细节是两公里宽。因此,你看不到阿波罗旗。
因此,如果建造一个直径为10米的望远镜,分辨率为12/1000或0.005438+02弧秒。这意味着它能看到直径为654.38+06.7万倍的物体。这样,你可以在月球上看到24米的跨度,但仍然不足以看到阿波罗旗。
因此,在5亿英里外的木星卫星上,你可以看到30公里内的物体。在十倍远的冥王星上,你的可分辨距离是300公里。所有这些都依赖于正在开发的最大望远镜。
半人马座阿尔法星距离我们大约40万亿公里。这意味着我们的超级望远镜可以看到250万公里的范围。这是太阳直径的两倍。尽管有超级望远镜,许多恒星似乎只是亮点。
相比之下,新视野号的望远镜孔径约为8英寸(20厘米)。这是一个略高于平均水平的后院望远镜。它可以分辨0.6弧秒。以下照片展示了冥王星上766,000公里宽的细节。在那个距离上,新视野号的望远镜可以分辨出超过2公里的范围。这不是来自冥王星的最好的照片。地球超级望远镜可以在300公里范围内取得可观的进展。
我们甚至还没有讨论过像俯视火星两极这样的事情。要看它,你必须亲自去那里。
间谍卫星基本上是一个向下看的太空望远镜,孔径为2米(200厘米),倾斜范围为500公里,分辨率为0.06弧秒..在500公里的距离上,它可以分辨地面上大约15厘米(6英寸),很容易看到和识别武器。是不是就像电影里秀拇指印(我觉得是秘密行动)?不会吧。
1.WJ百科全书
2.天文术语
3.quora
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