「天文在线」为什么不用它来观测行星表面?,哈勃望远镜这么牛

为什么哈勃望远镜能够探测到我们宇宙中很远很远的图像 , 我们却不用它来观察我们行星的表面 , 而是将许多特殊任务航天器和旅行者号送到不同的行星?
(答案是)分辨率和外观尺寸 。
美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃空间望远镜的角分辨率约为角秒的1/20 。 如果你觉得人眼的分辨率能达到约1角分(60角秒=1角分) , 那就太棒了 。 这个分辨率足以为我们提供令人惊叹的带内行星图像 , 如火星、木星和土星 。
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八年来 , 利用火星最为接近地球的优势 , 天文学家已使用哈勃望远镜获得了空间天文台对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 , 哈勃望远镜抓拍到了这些照片 。 从这个距离 , 望远镜可以观测到的火星特征只有19千米宽 。
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图片来源:美国国家航空航天局/欧洲航天局 , J·贝尔(康奈尔大学)和M·沃尔夫(SSI)
这张木星的照片拍摄于这颗行星距离地球6.7亿公里时 。 美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃望远镜揭开了木星云层错综复杂、细致入微的美 , 云层呈条带状分布在不同的纬度 。 这些条带是由不同纬度沿不同方向流动的空气产生的 。 颜色较浅的区域称作区 , 是空气上升的高压区域 。 颜色较深的低压区域称作带 , 空气下沉 。 这些相反的由东向西和由西向东的气流 , 相互作用形成了连续不断的风暴天气 。 这颗行星的“商标” , 即大红斑 , 是一个长寿的风暴 , 其直径与地球直径相仿 。 更小的风暴呈现为白色或棕色的椭圆形 。 这些风暴可以持续几个小时 , 或延续几个世纪 。
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图片来源:美国国家航空航天局 , 欧洲航天局和A.西蒙(戈达德航天中心)
这幅合成图片由美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃望远镜于2018年6月6日拍摄 。 从图片中可以看到土星这颗有环行星及其62颗具名卫星中的六颗 。 自左向右 , 图中所见的卫星分别是土卫四、土卫二、土卫三、土卫十、土卫十一和土卫一 。
图片来源:美国国家航空航天局 , 欧洲航天局 , A.西蒙(戈达德航天中心) , OPAL团队和J·德巴奎勒(空间望远镜研究所)
与太阳系中的行星相比 , 哈勃望远镜在深空中观测的物体是巨大的 , 不仅在于它们的真实大小 , 还在于它们的外观大小 。 木星在夜空中的直径约为60角秒(取决于它相对地球的位置) 。 梅西叶100号星云的中心部分 , 如下所示 , 直径已达到2.4角分!
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图片来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局
光照射到物体边缘会发生衍射现象 。 在A图和B图中 , 我们看到衍射现象在透镜与镜子中如何发生 , 在C图中 , 我们看到干涉的波如何相互增强(红色)或减弱(蓝色) 。 在D图中 , 我们看到一幅绝对完美的恒星图像 。 天文学家看到D图一定会非常高兴 , 因为这意味着他的光学系统是完美的 。
地球大气也会带来问题 , 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质 。 用蒙哥马利·斯科特的话来说 , “我将改变物理定律 。 ”
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我们可以使用某种屏幕或挡板来阻止衍射吗?这已经有过尝试了 , 请相信我 。 如果您成功了 , 请申请专利 , 然后乘坐航班飞往斯德哥尔摩领诺贝尔奖吧 。