那為什么不直接這樣觀察星球?
哈勃在觀測行星方面并沒有想象的那么厲害,細(xì)節(jié)上看的也不會比地面望遠(yuǎn)鏡更清晰,畢竟是上個世紀(jì)的產(chǎn)物,放到現(xiàn)在來說已經(jīng)是有些落后了。
想要看到宇宙中那些發(fā)光的恒星,用普通望遠(yuǎn)鏡就可以觀測,雖然看的不是太清楚。
可如果想要觀察行星表面,那就需要有很高的分辨率,這個看的是望遠(yuǎn)鏡的口徑,而哈勃的口徑僅僅只有2.4米,這個尺度對于遙遠(yuǎn)的宇宙星體來說是不夠看的,哪怕只是太陽系內(nèi)的行星也不會看的太清楚。
關(guān)于口徑和分辨率有一個簡單的公式:
分辨率=1.22*波長/口徑
我們可以用這個公式來算一下,觀察行星上一些細(xì)微的東西需要多大口徑的望遠(yuǎn)鏡。
假如要觀察火星上一個兩米長的物體:
分辨率=長度/距離=1.22*波長/口徑
口徑=1.22*波長*距離/長度
波長是指人眼可見光波,就是紅橙黃綠青藍(lán)紫,一般波長范圍在400nm-760nm之間,為了使望遠(yuǎn)鏡口徑能更小一點,我們按照最短的400nm計算。
距離是地球到火星的距離,最近大概5500萬千米,最遠(yuǎn)則超過了4億千米,我們也按照最近的路程來計算。
長度指的是兩米的物體,那么:
口徑=1.22*4*10^-7*5.5*10^10/2
口徑=26840/2=13420米
換算一下大概是27公里,要跑上大半個馬拉松,如果是在城市里開車,差不多也需要半小時。換成高度的話,更是達(dá)到了民航客機(jī)的飛行高度。
這么大的口徑,以人類目前的技術(shù)來看是有點難度的,更何況這也只是看到火星,如果去看木星就又差了點意思。
當(dāng)然,如果以哈勃現(xiàn)在的2.4米口徑去觀察太陽系行星,雖然不至于太清楚,但也比地球上同類望遠(yuǎn)鏡要強(qiáng)上不少,畢竟少了大氣層的氣流干擾,接受的光線只會受限于星光的衍射,達(dá)到了能觀測的極限。
而之所以不用哈勃去觀測行星,有兩個方面的原因。
一是哈勃有自己的任務(wù)。大部分望遠(yuǎn)鏡都是待在地面上,能上天的不多,而哈勃作為少數(shù)能飛出地球的望遠(yuǎn)鏡,自然不能只是觀察幾個星球那么簡單。
哈勃的任務(wù)是對宇宙做更深入的研究,通過觀測更遙遠(yuǎn)的星系來追尋宇宙的本源。對于地面的望遠(yuǎn)鏡來說,因為會受制于大氣層,會被天氣影響,無法長時間的曝光,所以在遠(yuǎn)距離觀測上哈勃有無可比擬的優(yōu)勢。
不過由于一些星系極其遙遠(yuǎn),所以哈勃經(jīng)常會對著某一個區(qū)域保持著固定角度,并且會持續(xù)很長時間,以積累更多光線。
比如在2003年9月24日至2004年1月16日,哈勃對著天爐座拍攝了113天,累積了足夠的數(shù)據(jù),才拍出了著名的超級深空場,為人類展現(xiàn)出了大概130億年前10000個星系的面貌。
所以哈勃其實挺忙的,一般太陽系內(nèi)的星球都不太值得去拍,除非是1994年的彗木相撞那樣的大事件。
不過不用哈勃觀測行星還有另一個原因。
因為現(xiàn)在隨著科技的提升,人類已經(jīng)往宇宙中發(fā)射了不少探測器,除了旅行者,其它的都是在太陽系內(nèi)執(zhí)行著任務(wù)。
這些探測器上也都是攜帶著各種影像設(shè)備,并且由于距離上比哈勃更近,所以在拍攝效果上,哈勃反而不如一些普通的拍攝設(shè)備。
比如哈勃和朱諾號探測器拍下的木星對比:
哈勃從1990年發(fā)射到現(xiàn)在已經(jīng)有30年時間,拍下了宇宙中不少的神秘往事,給人類對宇宙的探索立下不小功勞,不過它的年齡確實不小了,這些年里已經(jīng)幾次傳出要退役的消息,恐怕離退休真的不遠(yuǎn)了,希望它能有個安好的晚年吧!