Pregunta:
¿A qué distancia aproximada resolverá mejor Plutón la nave espacial New Horizons que el telescopio espacial Hubble?
Anthony Neace
2013-07-17 08:07:46 UTC
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A partir de julio de 2013, New Horizons Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) puede resolver Plutón y Caronte como objetos separados. Por lo que he leído, todavía pasará algún tiempo hasta que la nave espacial esté lo suficientemente cerca como para proporcionar imágenes de mayor resolución que el telescopio espacial Hubble.

¿Cuál es el calendario previsto para que esto suceda? Además, ¿qué tipo de trabajo podría realizar el equipo de New Horizons en ese momento?

One responder:
#1
+21
TildalWave
2013-07-17 10:05:53 UTC
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Un poco del viejo Google-fu revela esta publicación de blog de Emily Lakdawalla para cuando se muestren las imágenes LORRI de Plutón de New Horizon Se espera que tenga una resolución mejor que la de la Cámara 3 de campo amplio (WFC3) del Telescopio espacial Hubble (solo extractos relevantes, no se pretende infringir los derechos de autor):

Entonces, la visión de New Horizons es aproximadamente 25 veces menos nítida que la del Hubble. Por lo tanto, New Horizons tendrá que estar unas 25 veces más cerca de Plutón que la Tierra antes de que sus imágenes comiencen a mejorar con respecto a las del Hubble. Ahora mismo está "sólo" 4 veces más cerca de Plutón que la Tierra. ¡Todavía tiene un largo camino por recorrer!

Plutón aparecerá con 3 píxeles de ancho para LORRI cuando New Horizons esté a unos 160 millones de kilómetros de distancia. ¿Cómo obtuve ese número? Plutón tiene 2400 kilómetros de diámetro, por lo que 3 píxeles significa que cada píxel tiene 800 kilómetros. Divida eso por 5 microradianes, que es lo mismo que dividirlo por 5 y luego virar la palabra "millón" al final, y obtendrá 160 millones de kilómetros.

Sus cálculos con respecto a la fecha en la que se supone que debe suceder (1 de enero de 2015) está un poco fuera de las fechas citadas en el artículo de Wikipedia sobre las fechas clave de la misión de New Horizons, aunque:

  Febrero de 2015 Comienzan las observaciones de Plutón New Horizons está ahora lo suficientemente cerca de Plutón para que comience la misión científica principal.5 Mayo de 2015 Mejor que el Hubble Imágenes superan la mejor resolución del telescopio espacial Hubble.  

Esta discrepancia sugiere que hubo bastantes aproximaciones involucradas en el cálculo de la fecha y la incertidumbre sobre cuál de los dos cálculos es más correcto, o cuál de las cámaras del Telescopio Espacial Hubble se agrega a la página Wiki. confusión, pero las matemáticas detrás de los cálculos de la distancia real cuando esto sucederá (según su pregunta) parecen r correcto (aunque los números usados ​​pueden no serlo).

Esto obviamente requirió una revisión por pares, y Derek Szymanski fue más exacto en los comentarios al blog mencionado, y usa números de resolución más precisos para la cámara de campo amplio del telescopio espacial Hubble. 3 (WFC3) (fotografías de Plutón de ~ 2,68 píxeles de ancho), con una distancia de aproximadamente 180 millones de kilómetros .

Tenga en cuenta que estos cálculos son para la cámara de campo amplio 3 (WFC3) del telescopio espacial Hubble, y no la cámara de objetos débiles de la ESA , que tiene una resolución aproximadamente 5,3 veces más fina (según mis cálculos) * y ha producido esta fotografía:

ESA Faint Object Camera's view of Pluto

Vistas de Plutón de la cámara de objetos débiles de la ESA e interpolaciones calculadas ( Crédito: ESA)

Según la página de la NASA que describe esta fotografía, cada píxel tiene más de 150 km de ancho. Teniendo en cuenta el diámetro de Plutón (2390 km), esto se traduce en una resolución de aproximadamente 16 x 16 píxeles, y las fotografías parecen confirmarlo.

En cuanto a la otra parte de su pregunta, qué Qué tipo de trabajo podría hacer el equipo de New Horizons en ese momento , esto es más o menos cuando las imágenes de LORRI se vuelven más utilizables que las propias observaciones de HST, pero las observaciones de Plutón por LORRI comienzan meses antes de eso (febrero de 2015 ). Wiki proporciona estos detalles sobre los objetivos de la misión de sobrevuelo de Plutón:

Objetivos principales (obligatorio)
- Caracterizar la geología y morfología global de Plutón y Caronte
- Mapear las composiciones químicas de las superficies de Plutón y Caronte
- Caracterizar la atmósfera neutra (no ionizada) de Plutón y su tasa de escape
La pérdida de cualquiera de estos objetivos constituirá una falla de la misión.

Objetivos secundarios (esperados)
- Caracterizar la variabilidad temporal de la superficie y atmósfera de Plutón
- Imagen de las áreas de Plutón y Caronte seleccionadas en estéreo
- Mapear los terminadores (borde día / noche) de Plutón y Caronte con alta resolución
- Mapear las composiciones químicas de áreas seleccionadas de Plutón y Caronte con alta resolución
- Caracterizar la ionosfera de Plutón y su interacción con la energía solar viento
- Busque especies neutrales como H2, hidrocarburos, HCN y otros nitrilos en la atmósfera
- Busque cualquier atmósfera de Caronte
- Determine los albedos de enlace bolométrico para Plutón y Caronte
- Mapear las temperaturas de la superficie de Plutón y Caronte
Se espera, pero no se exige, que la mayoría de estos objetivos se cumplan.

Objetivos terciarios (deseados)
- Caracterizar el entorno de partículas energéticas en Plutón y Caronte
- Refinar los parámetros de volumen (radios, masas) y las órbitas de Plutón y Caronte
- Buscar lunas adicionales y cualquier anillo

Se puede leer más aquí.

* Corrección : Mis cálculos sobre la resolución o f WFC3 vs.FOC fueron bastante precisos, considerando que se basaron solo en datos aproximados y observaciones visuales, pero sin embargo encontré una diferencia de resolución más precisa (ligeramente a favor de FOC), que es del orden de 5.55x, con WFC3 resolución de 0.04 píxeles de segundo de arco como se mencionó anteriormente frente a 0.0072 píxeles de segundo de arco de FOC.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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