Domanda:
A quale distanza approssimativa la sonda New Horizons risolverà Plutone meglio del telescopio spaziale Hubble?
Anthony Neace
2013-07-17 08:07:46 UTC
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A partire da luglio 2013, il New Horizons Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) può risolvere Plutone e Caronte come oggetti separati. Da quello che ho letto, ci vorrà ancora un po 'di tempo prima che la navicella sia abbastanza vicina da fornire immagini a risoluzione più elevata rispetto al telescopio spaziale Hubble.

Qual è il calendario previsto affinché ciò accada? Inoltre, che tipo di lavoro sarebbe stato in grado di svolgere il team di New Horizons in quel momento?

Una risposta:
#1
+21
TildalWave
2013-07-17 10:05:53 UTC
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Un po 'del buon vecchio Google-fu rivela questo post del blog di Emily Lakdawalla per quando le immagini LORRI di Plutone di New Horizon sono dovrebbe avere una risoluzione migliore di quella della Wide Field Camera 3 (WFC3) del Hubble Space Telescope (solo estratti pertinenti, nessuna violazione del copyright prevista):

Quindi la visione di New Horizons è circa 25 volte meno nitida di quella di Hubble. Pertanto, New Horizons dovrà essere circa 25 volte più vicino a Plutone di quanto lo sia la Terra prima che le sue immagini comincino a migliorare su quelle di Hubble. In questo momento è "solo" 4 volte più vicino a Plutone di quanto lo sia la Terra. La strada da percorrere è ancora lunga!

Plutone apparirà a LORRI di 3 pixel di diametro quando New Horizons sarà a circa 160 milioni di chilometri di distanza. Come ho ottenuto quel numero? Plutone ha un diametro di 2400 chilometri, quindi 3 pixel significa che ogni pixel misura 800 chilometri. Dividilo per 5 microradianti - che equivale a dividerlo per 5 e poi virare la parola "milione" alla fine - e otterrai 160 milioni di chilometri.

I suoi calcoli riguardanti la data in cui dovrebbe accadere (1 gennaio 2015) è un po 'diversa dalle date citate nell'articolo di Wikipedia sulle date delle missioni chiave di New Horizons, tuttavia:

  Febbraio 2015 Iniziano le osservazioni di Plutone New Horizons è ora abbastanza vicino a Plutone per l'inizio della missione scientifica principale.5 Maggio 2015 Le immagini Better than Hubble superano la migliore risoluzione del telescopio spaziale Hubble.  

Questa discrepanza suggerisce che ci fossero alcune approssimazioni coinvolte nel calcolo della data e l'incertezza su quale dei due calcoli sia più corretto, o quale delle telecamere del Hubble Space Telescope si intende nella pagina Wiki aggiunge a confusione, ma la matematica dietro i calcoli della distanza effettiva quando ciò accadrà (secondo la tua domanda) appea r corretto (anche se i numeri utilizzati potrebbero non essere).

Questo ovviamente ha richiesto una revisione tra pari e Derek Szymanski è stato più preciso nei commenti al blog citato e utilizza numeri di risoluzione più precisi per la Wide Field Camera del Hubble Space Telescope 3 (WFC3) (fotografie di Plutone larghe ~ 2,68 pixel), ottenendo una distanza di circa 180 milioni di chilometri .

Tieni presente che questi calcoli riguardano la Wide Field Camera 3 (WFC3) del Hubble Space Telescope e non la ESA Faint Object Camera , che ha una risoluzione più fine di circa 5,3 volte (secondo i miei calcoli) * e ha prodotto questa fotografia:

ESA Faint Object Camera's view of Pluto

Le viste di Plutone e le interpolazioni calcolate dalla ESA Faint Object Camera Credito: ESA)

Secondo la pagina della NASA che descrive questa fotografia, ogni pixel ha un diametro di oltre 150 km. Tenendo conto del diametro di Plutone (2390 km), ciò si traduce in una risoluzione di circa 16 x 16 pixel e le fotografie sembrano confermarlo.

Per quanto riguarda l'altra parte della tua domanda, cosa tipo di lavoro che il team di New Horizons sarebbe in grado di fare in quel momento , questo è più o meno quando le immagini LORRI diventano più utilizzabili delle osservazioni di HST, ma le osservazioni di Plutone di LORRI iniziano mesi prima (febbraio 2015) ). Wiki fornisce questi dettagli sugli obiettivi della missione flyby di Plutone:

Obiettivi primari (richiesto)
- caratterizzano la geologia e la morfologia globali di Plutone e Caronte
- Mappa le composizioni chimiche delle superfici di Plutone e Caronte
- Caratterizza l'atmosfera neutra (non ionizzata) di Plutone e la sua velocità di fuga
La perdita di uno qualsiasi di questi obiettivi costituirà un fallimento della missione.

Obiettivi secondari (previsti)
- Caratterizza la variabilità temporale della superficie e dell'atmosfera di Plutone
- Immagine seleziona le aree di Plutone e Caronte in stereo
- Mappa i terminatori (confine giorno / notte) di Plutone e Caronte ad alta risoluzione
- Mappa le composizioni chimiche di aree selezionate di Plutone e Caronte ad alta risoluzione
- Caratterizza la ionosfera di Plutone e la sua interazione con il solare vento
- Cerca specie neutre come H2, idrocarburi, HCN e altri nitrili nell'atmosfera
- Cerca qualsiasi atmosfera di Caronte
- Determina l'albedo del legame bolometrico per Plutone e Caronte
- Mappa delle temperature superficiali di Plutone e Caronte
È previsto, ma non richiesto, che la maggior parte di questi obiettivi sarà raggiunta.

Obiettivi terziari (desiderati)
- Caratterizza l'ambiente delle particelle energetiche a Plutone e Caronte
- Affina i parametri di massa (raggi, masse) e le orbite di Plutone e Caronte
- Cerca altre lune e qualsiasi anello

Altro può essere letto qui.

* Correzione : i miei calcoli sulla risoluzione o f WFC3 vs. FOC erano abbastanza accurati, considerando che erano basati su dati approssimativi e osservazioni visive da soli, ma ho comunque trovato una differenza di risoluzione più precisa (leggermente a favore del FOC), che è nell'ordine di 5,55x, con WFC3 risoluzione di 0,04 pixel d'arco come menzionato prima rispetto a 0,0072 pixel di secondo d'arco di FOC.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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