Con nuestros telescopios actuales, ¿qué tan bien podemos ver la superficie de la luna?

Depende de dónde esté el telescopio. Desde la tierra, la respuesta es 10s de metros. Desde la órbita lunar sobre un orden de magnitud mejor. Siga leyendo para obtener detalles y un enlace a las imágenes de los restos de Apolo en la luna.

Los telescopios más grandes en funcionamiento tienen un tamaño de apertura de aproximadamente 10 metros. Se planea completar varios telescopios de 30–40 metros en la próxima década.

La resolución de un telescopio está limitada por la física de la naturaleza ondulatoria de la luz. Una aproximación a la resolución del telescopio es el límite de Dawes, que proporciona la distancia angular más pequeña entre dos puntos de luz que puede ver el ojo humano. Esto se puede dar como

R = 116 / D donde R es la resolución en segundos de arco y D es el diámetro del objetivo del telescopio en mm.

Para resolver su problema, necesitamos convertir esta fórmula a una forma más útil.

La luna está a unos 400,000 km (4 x 10 ^ 8 m) de distancia. Si expresamos la resolución angular en radianes, entonces, usando la aproximación de ángulo pequeño, la distancia más pequeña que se puede resolver en la luna es:

d = R / (4 × 10 ^ 8) con R en radianes

Para convertir de arco seg a radianes, multiplicamos por

3.14 / (180 * 60 * 60) = 4.8 x 10 ^ -6

Ahora podemos expresar la resolución en la luna en términos del diámetro del telescopio en metros:

r = 116 * (4.8 × 10 ^ -6 * 4 × 10 ^ 8) / (D * 1000)

= 116 * (19.4 × 10 ^ 2) / (D * 1 × 10 ^ 3)

r = 224 / d con r y d en metros

Esto da una resolución de 22,4 metros en la luna para un telescopio de 10 metros.

Si un telescopio está en la superficie de la tierra en lugar de estar en órbita, la turbulencia atmosférica reduce sustancialmente la resolución. Sin embargo, técnicas como la óptica adaptativa y las imágenes afortunadas pueden producir resultados que se aproximan a la resolución ideal.

No hay mucho interés en hacer esto con telescopios terrestres, porque las mejores imágenes de la superficie de la luna provienen de telescopios en órbita alrededor de la luna como el Obiter de reconocimiento lunar. El LRO produce imágenes aproximadamente 10 veces mejores que los mejores telescopios terrestres, lo suficiente como para mostrar algunas de las partes dejadas atrás de las misiones lunares del Apolo.

Nuevas imágenes ofrecen una visión más nítida de los sitios Apollo

Como la Luna es tan brillante, los telescopios grandes (que tienen instrumentos muy sensibles) tienen dificultades para mirarla. Sin embargo, tanto el Telescopio Muy Grande de ESO en Chile como el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA observaron la Luna en el pasado. Ambos entregan imágenes que revelan objetos en el tamaño de ~ 150 metros.

La vista de VLT de la Luna. Con una resolución angular de aproximadamente 0.07 segundos de arco, correspondiente a 130 metros a la distancia de la Luna, es sin duda una de las imágenes más nítidas de la superficie lunar jamás obtenida con un telescopio terrestre.
Crédito: ESO

Vista del Hubble de la Luna. Esta imagen muestra un área de aproximadamente 700 kilómetros de ancho y revela características lunares tan pequeñas como de aproximadamente 170 metros de ancho.
Crédito: NASA, ESA, D. Ehrenreich (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG) / CNRS / Université Joseph Fourier)

Para observaciones más detalladas de la superficie lunar se necesitan satélites en la órbita.

Imagen anotada del lugar de aterrizaje del Apolo 17, realizada con el Orbitador de reconocimiento lunar.
Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / ASU)

Imagen realizada con el satélite japonés KAGUYA.
Crédito: JAXA / NHK

La hermosa foto a continuación fue tomada con una cámara de teléfono celular que se sostenía en el ocular de mi telescopio refractor de 3 “*. El detalle que veo con mi ojo en este pequeño telescopio es al menos 10 veces mejor de lo que muestra esta imagen. Hay detalles en cada nivel de aumento en la Luna y nunca me canso de mirarlo. Así que creo que podemos ver muy bien la superficie de la Luna con nuestros telescopios actuales, ¡incluso los más pequeños!

* William Optics Zenithstar ED 80

Podemos ver la luna casi con claridad a través del telescopio. La visión clara depende del poder de resolución del instrumento utilizado y del desenfoque debido a la turbulencia atmosférica (imágenes). Técnicas especiales pueden mitigar la degradación de la visión. Existe la técnica de óptica adaptativa y las técnicas de imagen afortunada, etc. Por lo tanto, la observación fina depende de muchos factores … No tengo telescopio para decir mucho al respecto … lo siento !!!

La resolución de los telescopios más grandes con respecto a ver características en la luna es de alrededor de 40 metros (131 pies), lo que significa que cualquier cosa más pequeña no se puede ver como un objeto separado.

Esta:

ciertamente no podemos ver con un telescopio desde o cerca de la Tierra (piense en Hubble).

Cada píxel seguiría siendo algo así como 100 × 100 metros, cuando miramos desde la Tierra.
Pero podemos resolver esto haciendo que un satélite orbita la luna. Entonces estamos lo suficientemente cerca como para obtener detalles de la superficie.

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