Instrumentenöffnungsgrößen am Hubble-Teleskop

Beim Betrachten des Diagramms der Brennebene des Hubble-Weltraumteleskops fiel mir auf, dass die Öffnungsgrößen der meisten wissenschaftlichen Instrumente sehr klein sind. Sie nehmen einen sehr kleinen Bruchteil der Fokusebene ein.

Ich verstehe, dass Sie für einen Spektrographen (wie den COS ) eine sehr kleine Blende benötigen, um Punktquellen zu betrachten. Aber warum haben die Advanced Cmaera for Surveys oder die Wide Field Camera 3 auch so kleine Öffnungen? Der größte Teil der Fokusebene wird nicht verwendet und es muss für das Führungssystem sehr mühsam sein, das Zielobjekt genau in die kleine Apertur des ausgewählten Instruments zu bewegen. Auch wenn der WFC3 als „Wide Field“ bezeichnet wird, beträgt sein Sichtfeld weniger als 3 Bogenminuten .

Was waren die Gründe für die Auswahl dieser Öffnungsgrößen? Ist HST dafür ausgelegt, Details kleiner Ziele zu beobachten? Sind die Größen für die meisten Beobachtungen optimiert?

Auf der anderen Seite nimmt das HST Bilder von großen Objekten wie Nebeln auf und normalerweise ist es notwendig, eine Reihe von Einzelbildern zusammenzufügen, um das Gesamtbild eines größeren Objekts zu erstellen. Zum Beispiel der Carina-Nebel ( zusammengesetzt aus 48 Bildern ) oder der Krebsnebel ( 24 Bilder ).

Brennebene des Hubble-Teleskops

Antworten (1)

BEARBEITEN: Sie können in einem Instrument mit einem großen Öffnungsverhältnis (oder wirklich jedem Instrument) kein sehr weites Feld und gleichzeitig ein sehr hohes Auflösungsvermögen haben, es sei denn, Sie verwenden Sensoren mit einer unrealistischen Pixelanzahl. Details unten:

Die lineare Größe der Brennebene ist groß - ein Dokument sagt, dass sie die Größe eines "Speisetellers" hat. Aber das Instrument ist ein f/24, was ein großes Öffnungsverhältnis ist. Bei diesem Verhältnis bedeutet eine große lineare Größe in der Brennebene nicht viel in Bezug auf die Winkelgröße.

Soweit ich gesehen habe, hat die Weitfeldkamera laut diesem Dokument ein Gesamtfeld von 4,7 Bogenminuten oder 280 Bogensekunden:

http://asd.gsfc.nasa.gov/archive/hubble/a_pdf/news/SM2-MediaGuide.pdf

Wie auch immer, ja, das ist ein kleines Feld, wenn man es mit bodengestützten Amateur-Astrographen vergleicht, die ein Feld von mehreren Bogengraden haben können.

Aber das Hubble-Teleskop hat ein sehr hohes Auflösungsvermögen - 0,05 Bogensekunden. Nehmen wir Ihre Informationen und nehmen an, dass der WFC ein Gesamtfeld von 3 Bogenminuten hat.

3 Bogenminuten / 0,05 Bogensekunden = theoretisch 3600 Pixel als lineare Größe des WFC

Wenn Sie möchten, dass der WFC ein größeres Gesamtfeld hat, müssen Sie entweder die Auflösungsleistung opfern oder einen Sensor mit einer enormen Pixelzahl verwenden, was nicht machbar ist.

Der WFC verwendet mehrere Sensoren mit jeweils 800 x 800 Pixeln.

TLDR: Weites Feld oder großes Auflösungsvermögen – wählen Sie eine aus. Sie wählten das Auflösungsvermögen und kompensieren das schmale Feld durch mehrere Durchgänge.

Danke für die einfache Erklärung! aber ich habe eine einfache Frage. "Öffnungsgröße" bedeutet "Öffnungsradius" oder "Öffnungsdurchmesser"? Ich weiß in dieser Frage, dass Blende kein Kreis ist. aber einige Zeitungen sagten „Öffnungsgröße“ als „Kreisgröße“ (wie „Ich wähle die Masse des BCG, definiert durch die Masse in der Öffnungsgröße, 100 kpc). Also möchte ich wissen, was der Mittelwert der Größe ist?
@BAO es ist Durchmesser
Instrumentenöffnungsgrößen am Hubble-Teleskop
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