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哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為什么能看那么遠(yuǎn),那為什么不直接這樣觀察星球

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【哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為什么能看那么遠(yuǎn),那為什么不直接這樣觀察星球】哈勃能看到這么遠(yuǎn)，那么直接觀測行星怎么樣？既然如此，我們?yōu)槭裁葱枰胀h(yuǎn)鏡？這是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的示意圖 。以美國天文學(xué)家哈勃命名的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(簡稱HST)是人類發(fā)射的第一架太空望遠(yuǎn)鏡 。
哈勃望遠(yuǎn)鏡為什么可以看那么遠(yuǎn)？
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是1990年發(fā)射到低地球軌道的太空望遠(yuǎn)鏡,目前仍在運行 。它不是第一架太空望遠(yuǎn)鏡,但它是最大、用途最廣的望遠(yuǎn)鏡之一,作為一種重要的天文學(xué)研究工具而聞名，哈勃望遠(yuǎn)鏡以天文學(xué)家愛德文·哈勃的名字命名,與康普頓伽瑪射線天文臺、錢德拉x射線天文臺和斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡一樣,是美國宇航局的大型軌道天文望遠(yuǎn)鏡之一 。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡可以看到幾十億光年的距離，哈勃迄今看到的最遠(yuǎn)距離約為100-150億光年 。觀察到的最遠(yuǎn)區(qū)域被稱為哈勃深空，為什么它能看得這么遠(yuǎn)？哈勃望遠(yuǎn)鏡很重要，不是因為它能看多遠(yuǎn)，而是因為它能看得多清楚 。哈勃望遠(yuǎn)鏡被放置在地球大氣層上方的軌道上，已經(jīng)拍攝了近30年的天文照片，除了它的直徑之外，鏡子被研磨的非常精確，這使得鏡子的光可以非常好地聚焦，給出天文學(xué)家看到的細(xì)節(jié) 。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的直徑為94英寸(2387.6毫米)，與地面上建造和使用的巨型望遠(yuǎn)鏡(直徑近500米)相比，它是很小的，哈勃的驚人之處在于，它可以拍攝分辨率極高的太空區(qū)域，因為它不必穿過幾百公里的濕氣和充滿塵埃顆粒的空氣 。這使得它的照片比任何在地面可見波長下獲得的照片都要詳細(xì)，而地面的天文望遠(yuǎn)鏡需要計算機(jī)校正大氣模糊度，
理論上，所有的望遠(yuǎn)鏡都能夠看很遠(yuǎn)，如果你把它們指向同一個點足夠長的時間，把它們接收到的光子聚焦在一起，阻擋雜散光，并使用CCD成像 。然而實際上，你需要一個更大的望遠(yuǎn)鏡，一個“光桶”來捕捉足夠的光來“看到”非常遠(yuǎn)的東西，在小型望遠(yuǎn)鏡中可以看到幾十億光年以外的類星體(類星體3C273距離我們超過20億光年，但比冥王星亮13級) 。
哈勃望遠(yuǎn)鏡能看那么遠(yuǎn)，那為什么不直接這樣觀察星球？
自1990年4月24日升空以來，哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)拍攝了無數(shù)張迷人的星空圖片，在2016年3月4日，哈勃還拍到了134億光年之外的古老星系，刷新了人類觀測距離的記錄，哈勃望遠(yuǎn)鏡能看那么遠(yuǎn)，那直接這樣觀察星球怎么樣？其實，盡管哈勃望遠(yuǎn)鏡性能優(yōu)越，但拍攝太陽系內(nèi)的行星衛(wèi)星并不是它的強(qiáng)項，它在這方面做得還不如近距離掠過的探測器 。
我們以火星為例來進(jìn)行說明，根據(jù)哈勃望遠(yuǎn)鏡的分辨率（0.05角秒），以及哈勃望遠(yuǎn)鏡到火星的距離（取最近的距離5600萬千米），我們可以計算出在哈勃望遠(yuǎn)鏡拍出的最清晰的火星圖片中，一個像素相當(dāng)于火星上的13公里 。這種分辨率足以碾壓幾乎所有地球大氣層內(nèi)部和近地軌道上的望遠(yuǎn)鏡，但這相對于火星探測器來說，還是太弱，
火星勘測這軌道飛行器距離火星地表只有300千米，在如此近的距離下，它拍攝火星表面的分辨率是甩了哈勃望遠(yuǎn)鏡好幾條街了 ?；鹦强睖y這軌道飛行器攜帶的相機(jī)的分辨率只有0.2角秒，一個像素對應(yīng)0.3米，與哈勃望遠(yuǎn)鏡差了好幾個數(shù)量級，這就是距離的優(yōu)勢，時間進(jìn)入21世紀(jì)的今天，太陽系的八大行星、主要的衛(wèi)星、各矮行星以及主要的小行星，都已經(jīng)有探測器環(huán)繞拍攝或者近距離掠過拍攝，得到的圖像也遠(yuǎn)比哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的清晰許多 。
為什么哈勃望遠(yuǎn)鏡能看幾十億光年，卻看不清月球和冥王星表面？
從1961年到1972年，美國的阿波羅登月計劃共發(fā)射了17艘飛船，其中6艘成功登陸月球 。這是迄今為止人類最大規(guī)模的登月活動 。然而，由于NASA提供的許多照片，人們對此提出了一些疑問 。雖然很多事情看似不合理，其實也有非常合理的解釋 。例如，插在月球上的美國國旗看起來像在飄揚(yáng) 。事實上，它是由一種特殊的材料制成的，并故意制成這種皺巴巴的形式 。

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