Il Telescopio che vede a distanze inimmaginabili non vede da... vicino?

Simulatore Ottico: Telescopi e Distanze

Perché i grandi telescopi vedono le galassie lontane ma non vedono il LEM sulla Luna? Per maggiori info avvicina il mouse qui

Impostando il diametro dello specchio e la distanza di osservazione si può capire come varia la capacità di distinguere i dettagli.

Come riferimento, l’occhio umano vede una Fiat 500 a pochi metri con una buona quantità di particolari (v. immagine).
Se un telescopio terrestre con uno specchio di circa 2,4–2,5 metri potesse lavorare alla sua risoluzione teorica, mostrerebbe una quantità di dettagli simile a quella dell'immagine osservando l’auto da qualche chilometro di distanza. In pratica, però, l’atmosfera limita fortemente la risoluzione e impedisce di raggiungere queste prestazioni. E, ancor peggio, quando l’oggetto da osservare si trova oltre l’atmosfera, le turbolenze diventano ancora più penalizzanti: per distinguere dettagli molto piccoli sulla superficie lunare sarebbe necessario uno specchio di centinaia di metri, o addirittura chilometri, a seconda del particolare che si vuole riconoscere (qualche metro o qulche decina di centimetri).

Si potrebbe pensare di utilizzare Hubble, che si trova fuori dall’atmosfera e non soffre queste limitazioni e ha già fotografato Giove da circa 600 milioni di chilometri.
Hubble non può però puntare la Luna perché è troppo luminosa e troppo vicina: saturerebbe i sensori, essendo progettato per osservazioni completamente diverse. E anche ignorando questo vincolo, rimane un limite fisico che è possibile però... simulare!

Ecco qualche informazione a riguardo del telescopio Hubble:

• Quota: Circa 550 km sopra la superficie terrestre
• Velocità: Circa 28.000 km/h (8 km/s)
• Periodo di rivoluzione: 97 minuti per ogni giro completo
• Diametro dello specchio: 2,4 m
• Risoluzione pratica: distingue una moneta da 1 € a una distanza di circa 83 km!
• Distanza dalla luna: circa 380.000 km

Fortunatamente, a riguardo dell'osservazione dello sbarco sulla luna, non tutto è perduto.
Dal 2009, la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha fotografato i siti di allunaggio con una risoluzione di 0,5 metri per pixel [qui le immagini LRO]. È possibile distinguere i sentieri tracciati dagli astronauti, simili a impronte sulla neve, e le tracce lasciate dalle ruote del Rover lunare, simili a binari da sci. Il punto preciso dell’atterraggio è chiaramente visibile, come i residui di un fuoco spento.
Anche la sonda indiana Chandrayaan-2, nel 2021, ha scattato immagini della superficie lunare da 100 km di distanza, contribuendo a confermare la posizione dei siti Apollo. [qui la conferma di Chandrayaan-2].

Diametro Specchio/Lente (D in metri): 2.4 m (Hubble)

Distanza (metri): 2.7 km

Limite di Risoluzione del Telescopio: 0.05 secondi d'arco

Dimensione Apparente del Bersaglio: 0.05 secondi d'arco

Percentuale dello sfocamento da diffrazione: 0%

Cosa vede il telescopio (Simulazione visiva dello sfocamento da diffrazione):