您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
如果在太空向地球拍一张像素无限大的照片,能看到什么?
望远镜,宇宙,空间如果在太空向地球拍一张像素无限大的照片,能看到什么?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
第2页:本质是相机能力却有大不同
本质是相机能力却有大不同那么空间望远镜是什么呢?从最为简单的角度来说,那就是一台相机,很明显所有空间望远镜都拥有一台相机的基本部件:传感器以及镜头。当然了诸如存储模块,传输模块,供电模块(充电模块)也是一应俱全,以保证这样一台相机的长时间工作,以及把内容传输到地面。
天文望远镜当中也有与相机非常类似的感光元件这台相机可并不简单,首先他工作在宇宙当中,与地球最大的区别就是温度,要知道地球的地面温度是一个300k±30k(大约为摄氏0°―60°)的基本恒定值,而太空望远镜面临的环境很可能是200k±100k(大约为摄氏-70°―130°)乃至于更大的温差,想要在这样大的温差下工作,首先这台相机本身得有足够优秀的防护措施,否则冷了起不来,热了玩坏了算谁的。
卫星所在的工作环境非常苛刻太阳能电池板是主要电力来源而且由于是空间望远镜,望远镜本身就是移动的,而且被拍摄的星体本身也处于一个移动状态,所以空间望远镜本身需要拥有一定程度上的移动补偿功能。当然你在地球上拍摄星空需要面临的问题也是一样的,所以我们要使用赤道仪电动跟踪器来保证画面的真实性。
第3页:频段分的细有时一物能多用
频段分的细有时一物能多用虽然说空间望远镜本质上来讲是个相机,但是他与相机有着一个非常不一样的点,那就是绝大多数空间望远镜并不是“可见光”设备,毕竟可见光只占星体自己发出光线的一小部分,如果只拍摄可见光恐怕我们就黑漆漆的看不见什么了。
引力对于伽马射线的影响一般来说空间望远镜分为以下几个种类:伽马射线(γ射线)、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电、粒子、引力波。我们非常熟知的哈勃望远镜,实际上就可以拍摄可见光以及紫外线,而当年非常出名的heao3号望远镜(高能天体物理实验室),可以捕捉伽马射线、x射线、粒子。
空间望远镜拍摄的东西与我们平时的红外摄影有着些许相似之处那么为什么不能制造出一种同时捕捉所有频段光线的望远镜呢?实际上这与我们相机上为什么要用红外滤镜、紫外滤镜的道理一样,如果望远镜能够捕捉到的频率太多,就会导致多种频率在画面上同时成像,出来的画面会非常的杂乱,如果真的需要捕捉多种频段的射线,就会选择各自的频段分开分别捕捉,然后进行合成对比。
第4页:像素是末技灵敏度才是关键
像素是末技灵敏度才是关键说道这里大家有没有感觉到空间望远镜与相机还是有着非常大的不一样之处呢?其实空间望远镜还有一个与大家认知比较相反的东西,那就是感光能力,我们往往认为高像素的产品感光能力一定很差,尤其是高感效果绝对完蛋了,但是实际上空间望远镜却是相反的,我们能看到像素越高的产品,感光能力就越强,其主要原因就是像素与面积共同增加。
多片式ccd可以很好的保证望远镜的细节表现能力就拿2009年发射的开普勒空间望远镜来说,这款望远镜使用了42快ccd拼合而成,每块ccd像素为1024×2200,总计9462万像素,虽然像素这么高,但是实际上每个像素的尺寸高达27微米,传感器面积大约为全画幅相机的79.8倍,再加上ccd工作在很低的温度下,使用了特制的滤镜以及0.95米口径的镜头,该望远镜的实际感光能力是目前最好相机的数千倍。
开普勒望远镜观测到的诸多行星事实上我们的宇宙昏暗的程度远远超乎我们的想象,所以对于空间望远镜来说,没有足够的灵敏度,哪怕再高的像素也是浪费。正是因为开普勒望远镜有如此强大的感光能力,所以在开普勒望远镜的服役期,他给我们找到了2362颗从未观测到的星球。
第5页:近地干扰多传输维修大难题
近地干扰多传输维修大难题说到这里你有没有赞叹一下空间望远镜的威力呢?但是相信肯定也有人会提出一个问题,我们为什么不把望远镜放在地球上,这样拍摄的时候多省事啊。其实所有人都希望放置在地球上,但是地球本身就是个超级大干扰。
地面天文台的工作能力被天气影响的实在是太严重了首先地球有自己的自转和公转,空间望远镜放置在地球上,平均下来一天至少有12个小时是没法工作的,而且在能工作的时候还有个非常讨厌的东西,那就是云彩。这个云彩左飘飘右飘飘,经常就飘到望远镜上方了,等于还是经常没法工作。这也是为什么我们那么热衷于把望远镜发射到轨道上去拍摄的道理。
想要依靠宇航员上去修望远镜就是个梦想还不够来回票钱呢不过并不是说发射上去就轻松了,首先望远镜在空间中,想要把信息传输回来就是个大难题,不过现在卫星通讯速度可以可以实现mbps级的速度,gbps级别的实验网络也离商用不远了。而且空间望远镜离地球甚远,一旦出现什么故障,很可能没法维修,花了10个以用1年绝非玩笑话,如果真心要修没准比发射一个还要贵,这可就得不偿失了。
第6页:宇宙无限大空间探测是未来
宇宙无限大空间探测是未来那么除了空间望远镜和地面天文台,我们还有什么可以观测宇宙的方法吗?那就要说说空间探测器了,相比于我们尽可能拼了老命提高空间望远镜的拍摄能力,空间探测器可以飞的很远很远,就不需要对于拍摄能力有那么高的要求了。
空间探测器想要达到预定轨道可谓是困难重重但是空间探测器带来了另外一个问题,那就是那么远的距离我们能不能准确到位,就拿之前的好奇号火星探测器来说,他需要有非常严格的轨道和速度控制,尤其是在宇宙中飞行,各个星球的引力对于空间探测器都是一个极大的影响,如果好奇号火星探测器比预定速度低了1m/s(也就是3.6公里/小时),好奇号就跑到10万公里外的不知道哪去了。
好奇号火星车是人类历史上地外探测的最高点而好奇号本身的速度是多少呢?约5.9公里/s,也就是21000公里/小时,如此微小的偏差就会导致空间探测器消失,可想而知他的行进轨道有多么的严格。而且如果我们要飞去比较遥远的星球,就必须绕过多个星球,依靠引力场加速和脱离,而我们手里又没有那么精确的宇宙模型,很显然发射出去也是撞大运(当然不太可能有运气)。所以说空间探测器仍然只能用来探索与地球相距不太远的地方。
第7页:为何要知晓宇宙模型定未来
为何要知晓宇宙模型定未来那么如果想要让空间探测器观测到更远的宇宙,我们需要做什么呢?自然是建立一个极其完善的宇宙模型,而建立宇宙模型方面,空间望远镜显然是必需品,这也是大家为什么拼命在空间望远镜上做文章努力的原因。毕竟只有足够精确的行动路径观测,才能让空间探测器飞的过去。
没有完善的宇宙模型我们就无法飞行到比较远的区域那么这就回到了本文的主题了,如果想要拍摄宇宙,我们到底需要多少亿像素。其实这是一个没有答案的问题,从目前我们对宇宙的了解来看,32亿像素绝对只是一个起步数字,就拿哈勃望远镜观察到的所谓的470亿光年来看,如果我们想要得到与间谍卫星相同的画质,那么我们需要的是1.97e+47个像素,也就是现在32亿设备的6万亿亿亿亿倍。我想哪怕是人类灭绝了,也无法获得这样的数字吧?
上一篇:凤铝价位多少?
下一篇:返回列表
相关链接 |
||
网友回复(共有 0 条回复) |