望远镜的强大功能使我能够在国际空间站上观察宇航员进行太空行走吗?


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这是由于有人对stackexchange上其他地方的一个问题发表评论而引起的

望远镜/双筒望远镜有多强大,可以让我看到国际空间站上的宇航员进行太空行走?光圈?放大?


业余爱好者真正需要做好的就是自适应光学。我预计再过一两年,这些将交由观星爱好者掌握。对于某人来说,这将是一个有趣的kickstarter项目!
John Sikes

Answers:


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这是以前完成的,因此我不必使用考虑了大气衍射和可见光波长的瑞利准则进行所有繁琐的计算。自2007年以来,荷兰天文学家,专业摄影师兼资深卫星探员Ralf Vandebergh一直在忙着尝试做到这一点,现在确实确实通过使用具有分辨力的10英寸(25.4厘米)牛顿反射望远镜获得了成功(到国际空间站(ISS)的距离大约为每米约一个像素(CCD传感器的角度分辨率),该空间站目前位于地球上方230英里(370公里)的轨道上:

   拉尔夫·范德伯格(Ralf Vandebergh)于2009年3月21日拍摄的图像细节,显示宇航员在国际空间站外工作。 图片提供:Ralf Vandebergh

   拉尔夫·范德伯格(Ralf Vandebergh)于2009年3月21日拍摄的图像细节,显示宇航员在国际空间站外工作。图片来源:R。Vandebergh

Vandebergh的个人页面还包含通过其望远镜对国际空间站进行的其他各种成功观测,并记录在照片和一些短视频中。为什么短?因为以4.8英里/秒(7.7公里/秒)的速度瞄准国际空间站非常棘手,而国际空间站穿越地球表面某个区域的大气条件和时间却无法做到容易些。但是毅力和辛勤工作使这位天文学家付出了丰厚的回报。

       在此处输入图片说明

          通过空中湍流看到的国际空间站原始视频。请注意
          ,图像下部的俄罗斯Zvezda模块上的里拉天线具有良好的可见性。图片来源:R。Vandebergh

因此,再次跳过数学运算来计算望远镜所需的角分辨率,并将其应用于任意选择的图像传感器尺寸和分辨率,我们可以看到,在晴朗的夜晚使用准直的10英寸牛顿望远镜Dobsonian望远镜可以一些接近完美的目标,直接证明太空行走者在EVA期间完成230英里(370公里)高的工作。功能更强大的望远镜当然会产生更好的分辨率图像,但是大气效应会限制它们的使用,并且当然很难瞄准快速移动的物体。


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好吧,看来望远镜的角分辨率可以用瑞利极限来近似,它是5.5 /孔径(英寸)。因此,对于10英寸,这将是0.55弧秒。和快速搜索告诉我,国际空间站大约在410公里距离37角秒。因此,从10英寸望远镜中我们至少可以得到67个清晰的ISS像素!此外,使用超分辨率技术,我们可以获得比其更好的分辨率。
阿恩(Arne)2013年

哇。非常精彩。
iMerchant '16


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请注意,其或多或少是对称的,因此如果具有足够的口径的硬件可以从太空观察人类在地面上的活动,则如果安装在地面上,其大小或技术将与观察人类在太空中进行的活动所需的大小和技术大致相同。 。因此,您可以交叉检查理论和实验结果以及有关军事监视卫星的已知参数。因此,您“知道”它的直径不必是200英尺,也不必比双筒望远镜大得多,实际上,关于间谍卫星的大小似乎足以满足军事级别的可靠性和照明要求。

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