Поскольку Национальное разведывательное управление предложило НАСА оставшееся зеркало размером с Хаббл, которое можно было бы использовать для космического телескопа WFIRST, мне интересно, есть ли у NRO действующие спутники, которые могли бы выполнять аналогичную астрономию? Будут ли инструменты, которые, вероятно, используются существующими спутниками-шпионами для наблюдения за Землей (оптические и радио), будут полезны для астрономии?
Удивительно, но да, по крайней мере, в нескольких ограниченных случаях. Есть аспекты астрономии, которые можно было бы реализовать, направив спутник-шпион на объекты Солнечной системы помимо Земли.
Как скажет вам любой фотограф, яркость протяженного, разрешенного объекта, такого как человек или диск планеты, не уменьшается с расстоянием между вами и объектом, поэтому поверхность Луны или Марса будет выглядеть примерно такой же яркий для спутника-шпиона, как поверхность Земли прямо под ним.
Если вы находитесь в 10 раз дальше, количество света от каждой точки на поверхности будет в 100 раз меньше, но общая площадь диска объекта, дающая вклад в каждую квадратную угловую секунду телесного угла (или в каждый пиксель), будет в 100 раз больше.
Таким образом, пока управление ориентацией космического корабля соизмеримо с оптической разрешающей способностью телескопа для получения изображений Земли, его потенциально можно использовать для наблюдения за поверхностью Луны или Марса с высоким разрешением.
Конечно, Марс в оппозиции все еще довольно мал, но этот отличный ответ показывает изображение Хаббла особенностей поверхности Марса, и оно будет в 2 раза тусклее из-за на 50% большего расстояния от Солнца и среднего альбедо Луна составляет всего около 0,1 по сравнению с 0,3 Земли (см. здесь и здесь ), поэтому она также будет несколько тусклее, но не на порядок.
Поскольку датчик изображения телескопов спутника-шпиона непременно будет иметь плотность пикселей, соизмеримую с предельным оптическим разрешением, то и здесь не должно быть каких-либо принципиальных ограничений.
Как в сторону:
Как обсуждалось в другом вопросе и ответах на него, разрешение орбитального телескопа, смотрящего вниз сквозь атмосферу на поверхность Земли, не достигает предела видимости до апертуры в несколько метров (в отличие от наблюдения через атмосферу, где апертура от 15 до 20 сантиметров обычно являются пределом видимости без адаптивной оптики), поэтому датчик действительно уже будет соответствовать дифракционному пределу большей апертуры.
Спутники-шпионы используются для наблюдения за действительно ярким объектом: дневной Землей. Для этого требуется короткое время экспозиции, шум детектора не является проблемой, и вам нужно черно-белое или полноцветное изображение.
Астрономические телескопы используются для наблюдения за очень тусклыми объектами (звездная величина 20), поэтому им нужны гораздо более чувствительные детекторы и более длительные выдержки с точным отслеживанием. Они также должны сделать спектроскопию.
Поэтому, если вы сейчас возьмете спутник-шпион на орбиту и направите его в другую сторону, вы не получите очень хороших результатов.
Да! Гамма-всплески из глубокого космоса были фактически впервые обнаружены спутниками-шпионами VELA, искавшими скрытые ядерные испытания. Оригинальная статья 1973 года «Наблюдения гамма-всплесков космического происхождения » (также здесь , Klebesadel, Strong and Olson, 1973, ApJ 182:L85-L88). В бумаге указывается:
Наблюдения проводились детекторами на четырех космических аппаратах Vela, Vela SA, SB, 6A и 6B, расположенных почти на равном расстоянии друг от друга по круговой орбите с геоцентрическим радиусом ~1,2 X 10^5 км.
Большие орбиты означают, что время прибытия изменяется на доли секунды из-за скорости света (~ 3 X 10 ^ 5 км / с), что позволило авторам проверить, по крайней мере, для некоторых событий, что источник был не в направлении Земли или Солнца.
Разница во времени прихода была получена приблизительно во всех случаях и достаточно точно (±0,05 с) для ряда случаев. Для совпадения двух космических аппаратов транзитная задержка определяет круг на небесной сфере, на котором должно лежать положение источника. Для трех космических аппаратов мы можем определить пересекающиеся окружности, точки пересечения которых представляют собой положение источника и его зеркальное отражение в плоскости орбиты космического аппарата, что в настоящее время является неразрешенной неоднозначностью. Тем не менее с помощью этой техники удалось исключить солнце как источник. Также ни в одном из 16 случаев не было обнаружено тесной корреляции с какими-либо зафиксированными признаками солнечной активности.
Наблюдалось одно событие, которое почти наверняка было связано с солнечной вспышкой. Он заметно отличается от 16 всплесков, описанных здесь, и будет подробно описан позже.
Артур