哈勃望遠鏡調過來對著地球會有什麼效果?


感謝@烏鴉提供的xkcd漫畫Hubble,確實生動形象值得一看。
概括一下就是:
假設地面上一個辦公桌:

單純根據哈勃的解析度算下來,這將是可能看到的畫面效果:

但考慮到哈勃快速繞轉,儘管哈勃可以旋轉調整姿勢,但不能軌道機動,且其演算法不能處理如此近距離的圖像。還要不斷變焦,不能長時間曝光,實際上最後可能什麼都看不清:

單單就哈勃的解析度口徑等來推測它看地球的效果是沒有意義的,如果你去查找,將無法找到哈勃為地球拍攝的哪怕一張照片。不過,它倒是給月球照過多次,包括以月球為反射鏡間接觀測了2012年6月的金星凌日:
http://scitech.people.com.cn/GB/6098671.html
http://hubblesite.org/gallery/album/objects-from/pr2012022a

Bad Astronomy的作者,天文學家Philip Plait [1]曾寫過一篇《10 Things You Don"t Know About Hubble》,當中提到:
有些人聲稱有些物體太亮了以至於不能用哈勃觀測。這個說法有一定的道理。事實上,哈勃觀測過空間中的一些很亮的星體,包括月球。此外,事實上,哈勃不僅「觀測」過月球,還有地球,而且有數千次。其實,哈勃「觀測」地球並非嚴格意義上的觀測和拍攝,只是為了校正數碼探測器。

哈勃本為深空而生,又何必為難它呢?用天文望遠鏡當顯微鏡會怎樣?

哈勃的使用需要申請,我想就算奧巴馬申請要看一眼地球恐怕NASA也不會答應。好吧,您實在有錢,並在其報廢前買下了哈勃,讓它來觀測地球:

  1. 首先您至少得花上數億美元,2007年時,哈勃的花費已經超過了超過25億美金。哈勃可不止那個鏡子,您可以連地面控制中心一併買下;
  2. 哈勃的軟體可能無法處理如此近距離的圖像,最終畫質實在太差,您需要重新設計其演算法;
  3. 哈勃軌道高度589千米,為了與更低軌道更高精度的Key Hole series軍事偵察衛星抗衡,還需給哈勃載入軌道機動裝置。此外,還要經常性維護和補充燃料;
  4. 關閉哈勃的自動導向系統,定製新的控制系統。

最終,您可能獲得接近如下圖像的圖像:

即使如此,哈勃仍比Key Hole series軍事偵察衛星差了一截(KH-12地面解析度0.1-0.3m,軌道近地點 315 千米,可下降到高度 120 千米 [2])。

因此,美國無此必要,NASA已然窮得連詹姆斯·韋伯空間望遠鏡這樣有深遠意義的計劃都一再拖延。如果哪位實在有錢沒處花,這麼多錢可以考慮給我國也建個
凱克天文台http://en.wikipedia.org/wiki/W._M._Keck_Observatory

或者30m口徑的TMT:http://en.wikipedia.org/wiki/Thirty_Meter_Telescope

以為我向世界"天文強國"進軍(LAMOST驗收時新華網語)的大天朝天文事業做貢獻吧。[0]HubbleSite的FAQ:http://hubblesite.org/reference_desk/faq/answer.php.id=78cat=topten
[1]Philip Plait的G+:https://plus.google.com/+PhilipPlait/posts/epcRwAxXBrx
[2]鎖眼照相偵察衛星:http://news.ifeng.com/mil/data/200807/0725_1574_675624_1.shtml


會對不上焦吧。而且我記得哈勃光圈是F24,這曝光都要半天,機器跟蹤都反應不過來。


xkcd回答這個問題了,見:
Hubble

我的原回答:
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不懂相機的工作原理,以下是瞎猜的:
哈勃望遠鏡的軌道高度是559km,口徑是2.4米,焦距是57.6米,算下來就是
(2.4*559000/57.6) m= 23.3km
然後哈勃有8片0.64百萬像素的CCD。也就是把直徑23.3km範圍內的景物縮在5百萬像素的照片上。

大概這樣,不知道對不對……


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