Kính viễn vọng mạnh mẽ như thế nào sẽ cho phép tôi xem các phi hành gia trên tàu ISS đi bộ trong không gian?


45

Điều này phát sinh từ một bình luận được đăng chống lại một câu hỏi ở nơi khác trên stackexchange

Kính thiên văn / ống nhòm mạnh đến mức nào sẽ cho phép tôi xem các phi hành gia trên tàu ISS đi bộ trong không gian? Miệng vỏ? Độ phóng đại?


Những gì nghiệp dư sẽ thực sự cần phải làm tốt điều này, là quang học thích ứng. Tôi dự đoán một hoặc hai thập kỷ nữa sẽ đặt những thứ này vào tay của stargazer nghiệp dư. Sẽ là một dự án kickstarter thú vị cho một ai đó!
John Sike

Câu trả lời:


41

Điều này đã được thực hiện trước đây, vì vậy tôi không phải trải qua tất cả các tính toán nặng nề bằng tiêu chí Rayleigh chiếm tỷ lệ nhiễu xạ khí quyển và bước sóng ánh sáng khả kiến. R. độ phân giải góc trên cảm biến CCD) khoảng một pixel mỗi mét ở khoảng cách lên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) có nghĩa là hiện nay trong một 230 dặm (370 km) trên quỹ đạo phía trên Trái đất:

   Chi tiết của Ralf Vandebergh về một hình ảnh anh chụp vào ngày 21 tháng 3 năm 2009 cho thấy các phi hành gia làm việc bên ngoài ISS.  Tín dụng: Ralf Vandebergh

   Chi tiết của Ralf Vandebergh về một hình ảnh anh chụp vào ngày 21 tháng 3 năm 2009 cho thấy các phi hành gia làm việc bên ngoài ISS. Tín dụng: R. Vandebergh

Trang cá nhân của Vandebergh cũng lưu trữ tất cả các loại quan sát thành công khác về ISS thông qua kính viễn vọng của anh ta và được ghi lại trong cả hai bức ảnh cũng như một số video ngắn. Tại sao ngắn? Bởi vì việc nhắm mục tiêu vào ISS khi nó di chuyển với tốc độ 4,8 mi / giây (7,7 km / giây) là khá khó khăn và các điều kiện và thời gian trong khí quyển mà ISS đi qua một số khu vực trên bề mặt Trái đất không thể thực hiện được bất kỳ dễ dàng hơn hoặc . Nhưng sự kiên trì và chăm chỉ đã trả giá tốt cho nhà thiên văn học cá nhân này.

       nhập mô tả hình ảnh ở đây

          Video thô của ISS khi nhìn qua nhiễu loạn không khí. Lưu ý khả năng hiển thị tốt của ăng-ten Lira tại
          Mô-đun Zvezda của Nga ở phần dưới của hình ảnh. Tín dụng: R. Vandebergh

Vì vậy, một lần nữa, bỏ qua toán học để tính độ phân giải góc cần thiết của kính viễn vọng và áp dụng điều đó cho một số kích thước và độ phân giải của cảm biến hình ảnh được chọn tùy ý, chúng ta có thể thấy rằng sử dụng kính viễn vọng Newton 10 inch hoặc kính thiên văn Dobsonian trong một đêm rõ ràng , với một số mục tiêu gần hoàn hảo, tạo ra một bằng chứng trực tiếp của một spacewalker làm (370 km) cao của mình công việc 230 dặm trong một EVA. Các kính viễn vọng mạnh hơn tất nhiên sẽ tạo ra hình ảnh có độ phân giải tốt hơn, nhưng các hiệu ứng khí quyển hạn chế việc sử dụng chúng và dĩ nhiên khó hơn nhiều để nhắm mục tiêu một vật thể di chuyển nhanh trên bầu trời.


2
Chà, có vẻ như độ phân giải góc của kính thiên văn có thể được xấp xỉ bằng giới hạn Rayleigh , là 5,5 / khẩu độ tính bằng inch. Vì vậy, đối với 10 inch, đây sẽ là 0,55 giây. Và một tìm kiếm nhanh cho tôi biết rằng ISS có khoảng 37 giây cung ở khoảng cách 410km. Vì vậy, chúng tôi nhận được ít nhất 67 pixel ISS rõ ràng trong kính viễn vọng 10 inch! Hơn nữa, sử dụng các kỹ thuật siêu phân giải, chúng ta có thể đạt được độ phân giải tốt hơn nhiều.
Arne

Ồ Hoàn toàn tuyệt vời.
iMerchant

22

Ralf Vandebergh là một trong những nhiếp ảnh gia thiên văn nghiệp dư giỏi nhất ngoài kia, những người chụp ảnh tàu vũ trụ. Ông đang sử dụng một kính viễn vọng Newton 10 "(25,4cm) , theo như tôi biết, vì vậy đây gần như là một kính thiên văn ngoài kệ.

Anh ta được cho là đã chụp ảnh các tàu vũ trụ trên các nhiệm vụ ISS và STS trước đó . Mặc dù chúng chỉ có một vài pixel và bạn không thể tìm ra bất kỳ chi tiết nào. Tuy nhiên, hình ảnh của anh chắc chắn, hoàn toàn tuyệt đẹp:

Phi hành gia STS-133 trong thời gian EVA-2 (bởi Ralf Vandebergh)


2

Lưu ý rằng đối xứng của nó ít nhiều, vì vậy phần cứng của một cỡ nòng đủ để quan sát hoạt động của con người trên mặt đất từ ​​không gian, nếu được gắn trên mặt đất, sẽ có ít nhiều cùng kích thước và công nghệ cần thiết để quan sát hoạt động của con người trong không gian . Vì vậy, bạn có thể kiểm tra chéo cả kết quả lý thuyết và thực nghiệm so với thông số nào được biết về các vệ tinh giám sát quân sự. Vì vậy, bạn "biết" nó không phải có đường kính 200 feet, và phải lớn hơn ống nhòm, trên thực tế về kích thước của một vệ tinh gián điệp dường như là đủ cho mức độ tin cậy và chiếu sáng của quân đội.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.