2023-01-06 11:57:52
Меня часто спрашивают: "можно ли увидеть американский флаг на Луне с помощью Хаббла?" Я отвечаю - нет, нельзя. Вы не увидите даже американские платформы, оставшивеся на Луне после взлёта "Аполлонов" или советские "Луноходы".
Но кое-что на Луне всё-таки видно, об этом ниже:).
Как мы знаем (из обзорных снимков космических телескопов) Хаббл может разглядеть самые "далёкие" галактии, но почему-то не может увидеть мелкие детали на Луне или Марсе, а Плутон так вовсе видит как небольшую размазанную точку... Почему так?
Дело в разрешающей способности. Кстати, вы можете увидеть на Луне маленький объект, если вооружитесь небольшим школьным телескопом-рефрактором или хорошим биноклем, например, отражение Солнца от предмета на Луне или солнечный зайчик, как яркую "звездочку" на поверхности Луны. Так что всё зависит не только от разрешающей способности, но и от яркости. Ведь мы видим звёзды, они видны как точки, они настолько далеки, что мы не различаем детали на их поверхности (кроме Солнца и некоторых больших звёзд, таких как Бетелгейзе), но видим свет от них - просто они крайне яркие.
А теперь представьте, что вы видите на поверхности Луны две такие точки. Как две звезды (прям как в той песне...). И вы их видите раздельно! Значит, угловое разрешение вашего телескопа позволяем вам сделать это, так вот, если вы на Луне сможете увидеть их раздельно, то эти точки должны находиться на расстоянии как минимум 43 метра (почти 42:) друг от друга. Это и есть предел разрешающей способности телескопа им. Хаббла.
Разрешение R для любого телескопа равно λ/D, где λ - длина волны света в метрах, а D - диаметр объектива телескопа в метрах. В некоторых случаях разрешение считается в секундах дуги, тогда λ будет в микрометрах (в этом случае R (в секундах дуги) = 0,21 λ/D).
Для Хаббла же (диаметр главного зеркала телескопа 2,4 метра) имеем:
R = 0,21 ｘ 0,500/2,4 = 0,043'' (для видимого света длина волны - 500 нм) или
R = 0,21 ｘ0,300/2,4 = 0,026'' (для ультрафиолета - 300 нм).
Как видно отсюда - чем меньше длина волны - тем круче разрешение!
1'' или 1 секунда дуги = 1/3600 градуса, разрешение наших глаз - 60''. Получается, что Хаббл разрешает (видит по-отдельности) предметы лучше глаза в 1400 раз (60/0,043)! Только Хаббл - не микроскоп:), а телескоп. Но об этом в другой раз.
Дальше встаёт вопрос о том, как же нам это классное разрешение зафиксировать! Эти 43 метра на Луне? Нам нужна ПЗС-матрица, чтобы это сфотографировать, грубо говоря. Точно такая же матрица, какая установлена в ваших смартфонах или фотоаппаратах. Правда, есть небольшая проблема - размер пикселя у матриц ограничен, и он чуть больше, чем разрешение R (0,026''). Самые мелкие пиксели есть у матрицы камеры WFC3 в канале UVIS (в УФ). Их размер равен 0,04''. Чуть-чуть больше, чем теоретический предел разрешения у Хаббла.
Окончательное эффективное разрешение у Хаббла будет равно: R = √(R^2 + размер_пискеля^2), где ^ - это возведение в степень, в квадрат в данном случае. Сложновато да? А чего вы хотели, это же космос! R = √(0,026^2 + 0,040^2) = 0,048''. Видите, уже не так круто, как было раньше...
Теперь, мы наконец-то получаем то, что вы узнали выше, если вы ещё читаете этот длинный пост ): для этого нам нужно немного геометрии, расстояние до Луны - 363 000 000 м, разрешение Хаббла - R. В итоге получаем:
363 000 000 ｘ R /206 000 = 43 метра. Если вы распечатаете фотку Луны, сделанной Хабблом, 1 пиксель на фото будет равен 43 метра. Такие дела. Никакие лунные аппараты не будут видны), если они случайно не загорятся и не взорвутся), тогда их будет видно даже в маленький телескоп. Про 206 000 - 360 ｘ60ｘ60 или число градусов, минут, секунд в радиане.
При всё при этом, Хабблу очень трудно наблюдать за Луной, т.к он движется по орбите, да к тому же она ещё и очень яркая...
2 views08:57
К
