既然哈勃望遠鏡能看到百億光年外，那它能看多清晰的月球和火星？

自從1990年發射升空以來，哈勃太空望遠鏡在過去二十幾年裡拍攝了一系列震撼的宇宙照片，極大促進了我們對宇宙的認識。強大的哈勃不僅可以觀測到幾億光年外的星系，甚至還能觀測到一百多億光年外的遙遠星系。然而，如果用哈勃來觀測月球或者火星，並不能看到極為清晰的細節，要不然就不用發射探測器去探測月球和火星了（當然月球有特殊原因）。

哈勃太空望遠鏡能夠觀測到遙遠的星系，但卻不能看清地球附近天體的表面細節，其原因在於星系的尺寸遠遠大於像月球、火星這樣的天體。這就像我們的肉眼可以看到遠處的大山，卻無法看清近處的螞蟻細節。哈勃能夠觀測到多麼清晰的天體細節，取決於它的極限分辨角，而這又與它的口徑有關，對此可以通過理論進行計算。根據如下的公式可得：

上式中，Δφ為極限分辨角，λ為入射光的波長，D為望遠鏡的口徑。

假設哈勃在可將光波段觀測，入射光的波長為550納米，再結合哈勃的主鏡口徑為2.4米，可以計算出哈勃的極限分辨角約為1.6×10^-5度。只要知道哈勃的極限分辨角，就能計算出哈勃觀測任意距離天體所能分辨出的極限尺寸。

根據上圖的關係，可以得到如下的關係式：

上式中，d為目標天體的距離，R為所能分辨出的極限尺寸的一半。

月球與地球的最近距離約為36.26萬公里，根據上式計算可知，哈勃太空望遠鏡只能分辨出月球上尺寸不小於101米的物體，再小的物體就無法分辨出來。而我國的嫦娥二號當年可以飛到距離月球表面僅19公里的地方，它可以分辨出直徑3米的石頭。

由於火星離得更遠，所能分辨出的細節就更加有限。火星與地球的最近距離約為5460萬公里，所以哈勃太空望遠鏡只能分辨出火星上尺寸不小於15公里的物體，這與火星探測器的解析度相差甚遠。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！