ISSの宇宙飛行士が宇宙遊泳をするのを見ることができる望遠鏡はどれほど強力でしょうか?


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これは、stackexchangeの他の場所の質問に対して投稿されたコメントから生じました。

望遠鏡/双眼鏡を使えば、ISSに乗って宇宙飛行士が宇宙飛行をするのを見ることができますか?絞り?倍率?


アマチュアが本当にこれをうまく行うために必要なのは、補償光学です。私はさらに10年か20年後にこれらをスターゲイザーの手に委ねると予測しています。誰かにとって興味深いキックスタータープロジェクトになるでしょう!
ジョンサイクス

回答:


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これは以前に行われたので、大気回折と可視光波長を考慮したレイリー基準を使用して、すべての重い計算を行う必要はありません。オランダの天文学者、プロの写真家、ベテランの衛星観測者であるラルフ・ヴァンデバーグは、2007年以来これを正確にしようとして忙しく、解像力のある10インチ(25.4 cm)のニュートン反射望遠鏡を使用することで、実際に何度か成功しました(現在、地球の230マイル(370 km)軌道上にある国際宇宙ステーション(ISS)までの距離で、1メートルあたりおよそ1ピクセルのCCDセンサーの角度分解能:

   2009年3月21日に撮影したラルフヴァンデバーグの画像の詳細。ISS外で作業している宇宙飛行士を示しています。 クレジット:Ralf Vandebergh

   2009年3月21日に撮影したラルフヴァンデバーグの画像の詳細。ISS外で作業している宇宙飛行士を示しています。クレジット:R. Vandebergh

Vandeberghの個人ページには、望遠鏡によるISSの他のあらゆる成功した観測もホストされており、写真と短いビデオの両方に記録されています。なぜ短いのですか?ISSが4.8 mi / s(7.7 km / s)の速度で移動するときにターゲットを設定するのはかなり難しいため、ISSが地球の表面の一部のエリアを通過する大気条件と時間は、それを達成できないためです。いずれか簡単。しかし、この個々の天文学者には忍耐と勤勉さが十分に支払われています。

       ここに画像の説明を入力してください

          乱気流を通して見たISSの生のビデオ。
          画像の下部にあるロシアのズベズダモジュールのリラアンテナの良好な視認性に注意してください。クレジット:R. Vandebergh

だから、もう一度、必要な計算に数学をスキップ角度分解能望遠鏡のを、いくつか任意に選択されたイメージセンサーのサイズと解像度に、我々が使用していることを見ることができる適用もコリメート10インチニュートンドブソニアン望遠鏡を明確に夜にすることができ、と完璧に近いターゲティングのいくつかは、EVA中に宇宙飛行士が230マイル(370 km)の高さで仕事をしていることを直接証明します。もちろん、より強力な望遠鏡はより良い解像度の画像を生成しますが、大気効果はそれらの使用を制限し、もちろん空を高速で移動するオブジェクトをターゲットにすることははるかに困難です。


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さて、望遠鏡の角度分解能はレイリーの限界で近似できるようです。レイリーの限界は5.5 /開口インチです。したがって、10インチの場合、これは0.55秒角になります。そして、クイック検索は、 ISSは410キロの距離で37秒角程度であることを私に伝えます。したがって、10インチの望遠鏡から少なくとも67個のクリアなISSピクセルを取得できます!さらに、超解像技術を使用すると、それよりもはるかに優れた解像度を実現できます。
アルネ

ワオ。本当にすばらしいです。
iMerchant

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ラルフ・ヴァンデバーグは、宇宙船の写真撮影を行う最高のアマチュア天文学写真家の一人です。私が知っている限り、彼は10 "(25.4cm)のニュートン望遠鏡を使用しているので、これはほとんど市販の望遠鏡です。

彼は、以前のISSおよびSTSミッションでスペースウォーカーイメージしたと思われます。サイズは数ピクセルしかないため、詳細はわかりません。それにもかかわらず、彼の画像は間違いなく、絶対に素晴らしいです。

EVA-2中のSTS-133宇宙飛行士(ラルフヴァンデバーグ作)


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多かれ少なかれ対称的であるため、宇宙から地上で人間の活動を観察するのに十分な口径のハードウェアは、地上に取り付けられた場合、宇宙で人間の大きさの活動を観察するのに必要なサイズと技術とほぼ同じになることに注意してください。そのため、軍事監視衛星についてどのようなパラメーターが知られているのか、理論と実験の両方の結果をクロスチェックできます。したがって、直径200フィートである必要はなく、双眼鏡よりもはるかに大きくする必要があることを「知っています」。実際、スパイ衛星のサイズは、軍事レベルの信頼性と照明に適しているようです。

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