Wie stark kann ich mit einem Teleskop die Astronauten an Bord der ISS bei einem Weltraumspaziergang beobachten?

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Dies ergab sich aus einem Kommentar zu einer Frage , die an einer anderen Stelle im Stapelaustausch veröffentlicht wurde

Wie stark kann ich mit einem Teleskop / Fernglas die Astronauten an Bord der ISS bei einem Weltraumspaziergang beobachten? Öffnung? Vergrößerung?

Jedermann
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Was Amateure wirklich brauchen, um dies gut zu machen, ist die adaptive Optik. Ich gehe davon aus, dass ein oder zwei weitere Jahrzehnte diese in die Hände der Stargazer-Amateure legen werden. Wäre ein interessantes Kickstarter-Projekt für jemanden!
John Sikes

Antworten:

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Dies wurde bereits zuvor durchgeführt, daher muss ich nicht alle umfangreichen Berechnungen unter Verwendung des Rayleigh-Kriteriums durchführen, das die atmosphärische Beugung und die Wellenlänge des sichtbaren Lichts berücksichtigt. Ralf Vandebergh, ein niederländischer Astronom, professioneller Fotograf und langjähriger Satellitenbeobachter, hat seit 2007 genau das versucht und es bereits mehrmals geschafft, ein 10 Zoll (25,4 cm) Newtonsches Spiegelteleskop mit Auflösungsvermögen zu verwenden ( Winkelauflösung auf dem CCD-Sensor) von ungefähr einem Pixel pro Meter in der Entfernung zur Internationalen Raumstation (ISS), die sich derzeit in einer Umlaufbahn von 230 Meilen (370 km) über der Erde befindet:

   Ralf Vandeberghs Detail eines Bildes, das er am 21. März 2009 aufgenommen hat und das Astronauten zeigt, die außerhalb der ISS arbeiten.  Bildnachweis: Ralf Vandebergh

   Ralf Vandeberghs Detail eines Bildes, das er am 21. März 2009 aufgenommen hat und das Astronauten zeigt, die außerhalb der ISS arbeiten. Bildnachweis: R. Vandebergh

Vandeberghs persönliche Seite enthält auch alle anderen erfolgreichen Beobachtungen der ISS mit seinem Teleskop, die sowohl in Fotos als auch in einigen kurzen Videos festgehalten sind. Warum kurz? Weil das Zielen auf die ISS bei einer Geschwindigkeit von 7,7 km / s ziemlich schwierig ist und die atmosphärischen Bedingungen und Zeiten, unter denen die ISS über ein Gebiet auf der Erdoberfläche fährt, es nicht schaffen einfacher auch nicht . Aber Ausdauer und harte Arbeit haben sich für diesen einzelnen Astronomen bezahlt gemacht.

       Bildbeschreibung hier eingeben

          Rohes Video der ISS aus Sicht der Luftturbulenzen. Beachten Sie die gute Sichtbarkeit der Lira-Antenne am russischen
          Swesda-Modul im unteren Teil des Bildes. Bildnachweis: R. Vandebergh

Überspringt man also die Mathematik, um die erforderliche Winkelauflösung eines Teleskops zu berechnen, und wendet diese auf eine willkürlich ausgewählte Bildsensorgröße und -auflösung an, so kann man feststellen, dass man mit einem gut kollimierten 10-Zoll- Newton- oder Dobson-Teleskop bei klarer Nacht arbeiten kann Bei einigen nahezu perfekten Zielen können Sie einen direkten Beweis dafür liefern, dass ein Weltraumläufer während einer EVA seine Arbeit auf einer Höhe von 370 km erledigt. Leistungsstärkere Teleskope würden natürlich Bilder mit einer besseren Auflösung erzeugen, aber die atmosphärischen Effekte schränken ihre Verwendung ein und es ist natürlich viel schwieriger, ein Objekt anzuvisieren, das sich schnell über den Himmel bewegt.

TildalWave
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Nun, es scheint, dass die Winkelauflösung eines Teleskops durch die Rayleigh-Grenze angenähert werden kann , die 5,5 / Apertur in Zoll beträgt. Für 10 Zoll sind dies also 0,55 Bogensekunden. Und eine schnelle Suche sagt mir, dass die ISS in 410 km Entfernung etwa 37 Bogensekunden beträgt. So bekommen wir mindestens 67 klare ISS-Pixel aus dem 10-Zoll-Teleskop! Darüber hinaus können wir mit Super-Resolution-Techniken eine viel bessere Auflösung erzielen.
Arne
Beeindruckend. Einfach unglaublich.
iMerchant
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Ralf Vandebergh ist einer der besten Amateur-Astronomiefotografen der Weltraumfotografie. Soweit ich weiß, verwendet er ein 10 "(25,4 cm) Newton-Teleskop , das ist also so ziemlich ein Standardteleskop.

Er soll Spacewalker auf früheren ISS- und STS- Missionen abgebildet haben . Obwohl sie nur wenige Pixel groß sind und Sie keine Details erkennen können. Trotzdem sind seine Bilder auf jeden Fall absolut umwerfend:

STS-133 Astronaut während EVA-2 (von Ralf Vandebergh)

Arne
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Es ist anzumerken, dass seine mehr oder weniger symmetrische Hardware, also Hardware von einem Kaliber, das ausreicht, um menschliche Aktivitäten auf dem Boden vom Weltraum aus zu beobachten, bei Montage am Boden mehr oder weniger dieselbe Größe und Technologie aufweisen würde, die zur Beobachtung menschlicher Aktivitäten im Weltraum erforderlich ist . Sie können also sowohl theoretische als auch experimentelle Ergebnisse überprüfen, um festzustellen, welche Parameter für militärische Überwachungssatelliten bekannt sind. Sie "wissen" also, dass es keinen Durchmesser von 200 Fuß haben muss und viel größer sein muss als ein Fernglas. Tatsächlich scheint die Größe eines Spionagesatelliten für ein militärisches Maß an Zuverlässigkeit und Beleuchtung angemessen zu sein.

Vince Mulhollon
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