如果月球上站著一個人,用地球上最先進的望遠鏡能不能看清楚這個人?

澳巴梅楊


以現在最先進的望遠鏡標準來看,不能耶。

對於光學望遠鏡來說,在我們衡量能不能看清遠處的某個物體時,當物體的大小確定,距離確定,那麼最關鍵的一個決定性因素是——望遠鏡的口徑。

口徑的大小,能夠決定視野的大小和清晰度,口徑越大,視野越大,看到的像也就越遠越清晰。不考慮價格和重量的情況下,望遠鏡的口徑越大越好。

也有一個公式來計算被觀察物體和望遠鏡口徑之間的關係:

目標物體的長度/距離= 1.22 x 波長 / 望遠鏡口徑

假設是要看個月球上1米8的漢子,那麼帶入地月距離、可見光波長之後,算出的望遠鏡口徑是96米。

96米的直徑差不多相當於30多層樓那麼高了,這麼大口徑的望遠鏡,目前人類還誒有能力製造出來。

現在全球範圍內比較先進的幾個望遠鏡,包括加那利大型望遠鏡(GTC),大雙筒望遠鏡(LBT),口徑都只有10米左右。

而在“極端巨大望遠鏡計劃”當中在建的幾口望遠鏡,最大口徑的歐洲極大望遠鏡,口徑也還不到40米。。。。這口光學望遠鏡(E-ELT)選址在智利的阿馬索內斯山,預計2022年建成,2024年才正式啟用,它的口徑是39.3米。

就……離100米口徑還差得遠呢,完全看不清!

其實想想也能夠知道,如果僅靠光學望遠鏡就能看清月球表面上和人差不多大小的物體,那我們根本就沒有必要發射探測器去太空探測月球表面的各種地形地貌了呀,在地球上用望遠鏡看看就可以了。

希望我的回答能夠幫助到你,覺得有用的話就點個贊吧嘻嘻。


不吃腸的大腸


當然不可以了啊,試想一下,如果望遠鏡真的有能力看到月球上一個人大小的物體,那麼月球上的很多秘密不就被解開了嗎?照這樣的話,美國登月的痕跡也可以看得一清二楚了。


這個問題其實沒有那麼難,想要看清這個人,那麼很重要的一點就是望遠鏡的口徑得足夠大才行,而望遠鏡的口徑需要多大呢?下面就一起來看看計算過程吧:

月球跟地球的平均距離為38萬公里,假設此時月球上站著一個人,設他的身高為1.8米。這裡其實有一個很簡單的經驗公式,那就是:目標物體的長度/距離=1.22×波長/望遠鏡口徑。這裡的波長指的是可見光,可見光的波長在380nm~780nm,為了使望遠鏡的口徑儘可能小,那麼這裡的波長就得取最小值。


所以數據都有了,物體長度1.8m,波長3.8×10^-7m,月地距離3.8×10^8m,計算可以得出望遠鏡的口徑為96m。這個數據究竟是一個什麼概念呢,也就是說這個望遠鏡面積相當於1.3個標準足球場的面積,而這麼大的望遠鏡,鏡片製造的難度,簡直難以想象。

有人說我國的FAST望遠鏡不是口徑有500米嗎?遠遠大於96米,怎麼可能看不見這個人呢?但是遺憾的是,FAST是射電望遠鏡,這就意味著它只能接受射電,而人體不會輻射射電,只會輻射紅外線,所以FAST是看不見的,想要看得見,只能用傳統的光學天文望遠鏡。


但是世界上最大的光學望遠鏡也不可能做到如此大的口徑,世界上最大的光學望遠鏡口徑只有39米。而如果想製造出口徑如此大的光學望遠鏡的話,首先不說製造的難度,這麼大的鏡片,在自身重力的作用下就會發生變形,而且由於地球大氣層的折射作用,看東西會很模糊。只有放在外太空才可行,但是體積這麼大的鏡片,怎麼可能往天上運輸呢?所以月球上的人用望遠鏡是看不清的。


鏡像科普


看到這個問題和眾多小夥伴們的回答我莫名一笑,可能是我想歪了,於是乎我便準備一本正經的胡說八道了。

我就簡單的說兩點這個問題的答案,畢竟自己個理解能力有限。

01

首先我不知道看清楚的程度是怎麼個範圍,就當是色彩分明吧,所以首先不黑黑人大兄弟,特別是穿黑衣服的黑人大兄弟。

再個假設在地球上能用最先進的望遠鏡看清楚月球上站的人,那國家就基本不需要每年花那麼多資金備戰月球計劃,多建幾個最先進的望遠鏡蹲自己家門口守著就行了,除了地球上看不到的那些區域,其他地方都跟裝監控似的。

真能看的清楚就不會有那麼多人現今還質疑美國登月事件,直接站地球看看有沒有拖鞋印子和花裡胡哨的旗子就知道了。

02

對於能不能看清楚一個人要看觀察者的位置,這個是大家都知道的,那麼這個問題的答案就迎刃而解了。

所以只要在世界最先進望遠鏡能看清楚的範圍內出現的人,就能看的清楚。因此相對於月球上的人,只要世界最先進的望遠鏡能存在在這個範圍的任意地方,就能看清楚,甚至不需要最先領的望遠鏡!

科學不僅要嚴謹也得開心,小夥伴們勿噴,大家一起來開心的開腦坑吧。


腦坑科學家


不能。無論通過人類目前在用的哪款天文望遠鏡,都不可能看到月球表面上站著一個人。

天文望遠鏡的分辨能力由口徑決定,口徑越大,分辨能力越強,能夠看到的物體也就越小。具體來看下如下的公式:

其中Δφ為分辨角、l為觀測目標的長度,d為目標的距離,λ為入射光的波長,D為天文望遠鏡的直徑。

為了計算出天文望遠鏡看到月球上的人至少需要達到多大的口徑,這裡假設距離d為月球近地點時的距離,大小為36.26萬公里。再假設觀測角度是從側面看過去,而不是從頭頂看過去,並假設站在月球上的人的身高為1.75米。λ取值為550納米,這是人眼最為敏感的可見光波段。

通過計算可知,對應的天文望遠鏡直徑約為139米。即便用波長更短的近紫外波段,所需的口徑仍然超過90米。目前地球上單口徑最大的光學望遠鏡是加那利大型望遠鏡,其直徑為10.4米(哈勃主鏡只有2.4米),遠低於上述的計算結果。

就算人類擁有直徑高達100米的光學望遠鏡,也只能把站在月球上的人看成像素點,無法分辨出這個人的具體細節。如果想要看出是個人影,口徑還要再大數倍。在可見的未來,人類很難造出如此巨大的光學望遠鏡。

正因為如此,人類才需要月球探測器飛到距離月表幾十公里的地方進行觀測。但探測器的載荷有限,它們的相機成像能力也是有限的。下圖是月球勘測軌道飛行器在繞月過程中拍攝到的阿波羅16號登陸點遺蹟:

雖然探測器距離月表很近,但仍然很難看清楚位於月表上的登月艙,儘管登月艙的體型比人類大得多。


火星一號


答:如果這個人被光源照射的亮度很高,那麼光學望遠鏡有可能看到這個人,基本就是一個亮點,無法分辨這個人的細節;如果不被照亮的話,可見光望遠鏡根本無法看到他。


光學儀器能否看到物體,取決於物體的亮度;能否看清物體的細節,取決於望遠鏡的分辨率。

望遠鏡可以對遠處物體進行聚焦,其分辨極限為對應波長在望遠鏡中的成像正好不發生干涉;理想情況下,望遠鏡分辨率由瑞利判據給出:

其中λ為波長,d為望遠鏡直徑,分辨率為物體尺寸/目標距離;可見光(380~780nm)我們取400nm,日地距離38萬公里,人的身高1.7米,可以計算出:

d≈103米;

也就是說,在可見光波段,地面上要想分辨月球表面的一個人,最少都得100米口徑的光學望遠鏡,而在這100米口徑的望遠鏡中,月球表面的人至少為兩個像素。


要想進一步看清細節的話,分辨物體的尺度需要進一步降低,比如要把人的四肢和軀幹區分出來,可以取手掌寬度約10cm,對應望遠鏡口徑為1500米,此時人的手掌在望遠鏡中大約為一個像素。

目前世界上最大的光學望遠鏡口徑不過幾米,在建最大光學望遠鏡是美國的tmt,觀測波長為310nm~2800nm,口徑有30米,還遠遠不足以區分月球表面的人。


我國FAST口徑為500米,可以觀測更短的波長,理論上可以分辨出月球表面的人體尺度,但是人體本身不會發射射電波段,所以FAST是看不到人體的。

人體會自發輻射紅外線,但是紅外線的波長較長,同樣口徑的望遠鏡下,紅外線望遠鏡的分辨能力,會比可見光望遠鏡的分辨能力差。


好啦!我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


如果月球上站著一個人,用地球上最先進的望遠鏡能不能看清楚這個人?

我們地球上最先進的望遠鏡是哪個?當然是口徑最大的那個,那麼是哪臺呢?這又是另一個問題!但我們知道哈勃望遠鏡倒過來看月球大概只能看清楚月球上直徑約50M左右的物體,而且那個物體在如此口徑(約2.4M的RC鏡)的解析下,依然只是一個點!

當然按口徑算哈勃並不是最先進的,但它的觀測條件是最佳的,沒有白天黑夜的影響,也不會有地景遮擋,更不會有大氣擾動的影響!當然我們不可能一個個去測試,計算下即可知道看清一個1.8M左右的人需要多大的口徑:

目標物體的尺寸/望遠鏡與目標之間的距離= 1.22 x 波長(可見光或者CCD感光波段) / 望遠鏡直徑

目標算他躺著,那樣可以節省一些口徑,按1.8M算

地月平均距離38.4萬千米,可見光波長:550nm

這是一個很簡單的比例公式,計算後望遠鏡口徑大約為96M!

我們很清楚,即使是39.3M的ELT望遠鏡,也要到2022年才能完工,現在根本就沒有那麼大口徑的望遠鏡!而且計算過程忽略大氣擾動影響!

以上這些,大都還建設中或者規劃中!

這是歐洲極大望遠鏡的規模,達到了史無前例的39M,這是人類製造過的最大的光學望遠鏡!

這是和大笨鐘的大小對比,可見這個望遠鏡實在令人震撼!

也許只有躺著望遠鏡的尺寸還能小點,如果站著或者斜著投影,那麼望遠鏡的口徑將會急劇增加,比如從1.8M躺著到站著0.5M,那麼可以相信在未來100年內人類不會規劃如此大口徑的望遠鏡!還不如在月球上裝個攝像頭成本低!


星辰大海路上的種花家


其實並不能,實在太小了。

如果看得到,我們還需要登月做什麼?

實際上,對於人類航天事業來說,登月一直都是很艱難的,但我們還是想辦法去登月,是因為這有利於人類去研究,如果我們現在僅僅依靠望遠鏡就能夠看到月球表面,我們也就不想著登月了。

如果非要用一個望遠鏡就看到,至少這個望遠鏡的口徑要夠大,大概要100米左右的口徑。

這裡要強調一下,這是口徑100米左右的光學望遠鏡,而不是射電望遠鏡,射電望遠鏡只能接收射電信號,而人是沒辦法輻射射電的,人輻射的是紅外線。目前最大的光學望遠鏡的口徑只有39米(歐洲極大望遠鏡),所以,肯定是看不到了。

幾臺一起用起來行不行?

其實最近,我們拍到了黑洞的照片,黑洞其實用一臺射電望遠鏡也是實現不了的,科學家用的是位於全球不同位置的八臺望遠鏡同時觀測,最後完成了這項任務。

所以,我在想,是不是有可能調動全球的光學望遠鏡來拍攝月球上這個人,是不是就有可能實現呢?

如果是這樣的話,那就一定要確保人輻射出來的紅外線要足夠多,其次,光學望遠鏡的距離越遠越好,並且參與觀測的光學望遠鏡要越多越好。


鍾銘聊科學


老規矩,先說下答案:嫦娥是看不到的,但還是能成像出來的

月球距離我們三十六萬千米到四十萬千米之間,是太陽系的第五大衛星,從古至今,都有望月寄思的願望,有詩曰“舉頭望明月,低頭思故鄉”,人們總是後通過眺望月亮來寄託自己的思鄉之情,那麼如果上面站著一個人的話我們可以看到嗎?

在我們的平常生活中,天上的月亮大多是一個鍋蓋的口徑,這也是我們肉眼最直接的觀察方法,我們知道,望遠鏡及天文望遠鏡可以看到很遠的地方,甚至可以看到宇宙中的星系,那麼如果用世界上最先進的望遠鏡能不能看到呢?

月球上人的長度/距離=1.22×波長/望遠鏡直徑

我們假設人的長度(高度)為1.8米,距離取中間值38萬千米,可見光的波長380納米到780納米之間,我們取最小的波長380納米,我們把公式顛倒一下得到望遠鏡直徑公式,計算下來的口徑大約是96米,也就是從理論上來講望遠鏡的達到96米就可以看到月球上的那個人了



我們下面來看一下現在世界上最先進的望遠鏡,最大的射點望遠鏡的口徑大約是500米,也就是我們的“天眼”,但這個並不是捕捉可見光的,而是紅外成像,如果是光學望遠鏡,那麼現在最大的口徑是39米,離可見口徑大約小了一半,無法辦法直接看到。

文#張#


時間史


一個人站在月球上,就按照2M來算,用地球上的光學望遠鏡能看見嗎?

我們知道,光學望遠鏡看不看得見一個物體,主要取決於那個物體自己發不發光,或者反光能力大小,另外,更主要的原因是望遠鏡的口徑大小。

想要觀測的目標長度/距離=1.22*波長/口徑,換算一下,就可以知道,望遠鏡的口徑=(1.22*波長*距離)/目標長度。

我們取可見光波長500納米,計算時單位轉化為米,(1.22*500*10^-9*380000000)/2=115.9米,也就是說,想要看到那個長兩米的人,需要口徑大約在116米的光學望遠鏡。

但即便口徑如此的巨大,那個人也僅是圖像中的一個像素點,想要獲得更高的效果,實際口徑還需要更大一些。

像地球上著名的凱克望遠鏡,其口徑也僅是10米而已,所以,用地球上最先進的望遠鏡無法看到這個人。

(位於美國夏威夷島海拔4200多米、人跡罕至的莫納克亞山上的凱克望遠鏡)

個人淺見,歡迎評論!


科學船塢


並不能看見月球上的人!

原因很簡單,地球上沒有這麼大口徑的光學望遠鏡,加上地月距離很遠(相對來說),人的的大小又有限,所以看不到!

事實上,望遠鏡能否看清一個東西取決於三個因素,距離,物體的大小,還有望遠鏡口徑!而距離和物體大小通常是固定的,所以基本上就能否看清就取決於望遠鏡的口徑!

而能看清多大的物體有一個簡單的計算公式:目標物體的長度/距離= 1.22 x 波長 / 望遠鏡直徑。根據這個公式,可以計算出假如一個身高1米8的人在月球上,需要一個口徑直徑近100米的望遠鏡才能看到!而目前地球上最大口徑的望遠鏡還不到40米!

而月球是距離地球最近的星球,如果想看到更遠星球上的細節,理論上需要更大口徑的望遠鏡,甚至口徑會超過地球太陽直徑,甚至更大!顯然是不可能的!

這只是理論上分析的,實際上即使有100米口徑的望遠鏡,在地球上也看不到月球上的人,人發射的光太微弱了,根本不足以穿透地球大氣層,收集不到人體反射的光,當然看不到月球上的人了!


分享到:


相關文章: