怪兽档案
我们通过天文望远镜可以看到遥远的天体，主要取决于这么几个因素。
第一，该天体可以发光或反光。
任何一种天文望远镜都是以接收外界的电磁波来进行成像观测的，我们的眼睛也一样，因为光本身也是电磁波，所以只有当遥远天体发出的光照到我们这里时，才可能观测得到，否则是无法“看”到的。
这也是目前无法观测到暗物质的原因之一，因为暗物质不发射任何波段的电磁波，所以目前我们还无法用任何一种望远镜去观测到暗物质。
第二，天体有足够的亮度。
天体的亮度首先取决于其发出能量的强弱大小，我们一般以太阳作为一个标准，来衡量宇宙间其他天体的亮度值。比如目前已知的最亮的恒星是太阳亮度值的870万倍。
另外一个标杆式绝对星等，就是假想把天体都放在距离我们32.6光年远的位置上，然后以绝对星等来比较天体的亮度。比如太阳的绝对星等是4.83等，而已知最亮恒星R136a1的绝对星等是-12.5等，基本与满月亮度一样。
因此，尽管R136a1距离我们约16.5万光年，其视星等依然有12.77等，通过望远镜我们还是可以观测到了。但如果太阳在那么遥远的位置上，就会暗到我们无法观测到了。
第三，天体有足够大的张角。
我们知道，距离我们越远的物体，看起来就越小，因此对于非常遥远的天体，除了上面两条因素外，其大小也是一个影响因素。天体直径越大，当然越容易被发现。
天文望远镜其中有一个重要的参数就是分辨率，我们有一个通用的公式：分辨率=1.22λ/D，其中λ指电磁波长。由公式可以看出，分辨率与望远镜主镜的直径大小是有直接关系的。以可见光为例，一般取550纳米，那么就可以将公式简化为14/D(单位角秒)。比如10厘米口径的望远镜，其分辨率是1.4角秒。
因此，根据以上的因素，如果我们要利用望远镜看到一个星球的表面，在太阳系内的大的天体目前还是可能的。但是如果是太阳系外，那么由于行星只反射恒星的光，因此亮度肯定不够。另外一个因素就是距离太过遥远，我们目前最大的望远镜的分辨率也远达不到可以看到行星表面的物体。
也许，未来我们可以利用超精密控制和干涉技术，在太空中建立综合孔径的光学望远镜组，使其有效口径相当于数千甚至数万千米的时候，才有可能看到外太阳系行星的表面。
寒萧99
天文望远镜可以观测到非常遥远的星系，距离可达几十亿光年，甚至一百多亿光年。以哈勃太空望远镜为例，它可以看到宇宙诞生只有4亿年时的星系，这意味着该星系的光行距离高达134亿光年。
然而，即便是强大的哈勃，也无法看到离我们不远的系外行星的表面，尽管最近的系外行星（比邻星b）的距离只有4.2光年。就算是太阳系中的冥王星，哈勃也无法看清它的表面。直到NASA的新地平线号探测器在2015年飞掠冥王星之时，人类才得以首次目睹冥王星的真容。
那么，是什么限制了天文望远镜的观测能力呢？
天文望远镜之所以可以观测到遥远的星系，但却无法观测到邻近系外行星的表面，原因就在于星系的尺寸远远大于行星。星系的尺寸极其巨大，至少有几千光年（几亿亿公里），甚至几十万光年（几百亿亿公里）。所以即便在很远的地方观测星系，它们看起来仍然不会显得很小，望远镜可以看到它们。
而行星的直径一般只有几千公里到十几万公里，尽管系外行星距离很近，但它们看起来非常小，望远镜无法看到它们。这就好比我们可以看到远处的高大建筑，但却看不到近处的微小细菌。
天文望远镜的口径在很大程度上决定了其极限分辨角（还有一个影响因素是观测波长），具体可以通过如下公式来计算口径：
口径=1.22×波长×距离/观测物体长度
为了观测到4.2光年外的比邻星b表面上一个直径100公里的物体，天文望远镜的口径就要大到242公里。而如果要看清那上面有没有生物，所需的望远镜口径则要远大于242公里。对于光学望远镜，无法做到上百公里的直径，即将建成的最大光学望远镜的直径也只有39米。
火星一号
天文望远镜可以看到几十亿光年外的星系，为什么看不到一个星球的表面？
在讨论这个话题之前我们得先来简单了解下看见与看清这两个概念，可能在大家都没在意过两者的区别，但即使在生活日常中都有明显的区别，比如我们能看见几百米甚至千米以外的人，但很抱歉如果不是特殊构造的眼睛的话，肯定是看不清这人长什么样！
一、怎么样才是看清？
上图是肉眼的构造，如果除去复杂的生理构造后的光学结构如图二，可以理解为一个单透镜镜头的相机，不过请注意这个透镜是柔性的，可以适应远景距离调节屈光度而在视网膜上清晰成像！当然近视眼就是条件范围失调了，只能在某个屈光度范围内调整，而这以外的屈光度需要镜片补偿！
光线通过晶状体成像后的向大脑输送生物电信号是有视网膜感光细胞完成的，感光细胞分为视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞约有12000万个，对弱光刺激敏感；视锥细胞有650万～700万个，对强光和颜色敏感！简单的理解就是这些细胞是有个数限制的，如果成像过小，那么并不会出发感光细胞的信号，或者成像只有一个点，无法区分，那么正常人肉眼的分辨率极限是多少呢？大约为1角分，相当于50米外一个大小为15毫米的物体，大约就是1角硬币的大小（19毫米直径）！当然这个分辨率和我们瞳孔直径是有关的，但很抱歉我们无法改变瞳孔直径（，一般瞳孔范围是2-5MM，经过长期训练夜视能力的瞳孔会有少许扩大）！
二、如何延伸我们的看清范围？
尽管晶状体和瞳孔不能无限制扩大，但我们可以使用工具来改变这个局面，此时望远镜就登场了，绝对要感谢伽利略以及牛顿和开普勒的钻研精神，现代光学望远镜都是从这几种望远镜的光学结构里派生出来的，但无论哪种结构，光学主镜的直径就最终决定了我们能看清的范围，口径与分辨率之间的关系为：
口径=1.22×波长×距离/观测物体长度
与分辨率相关的另一个重要参数是可见光的波长，但一般取550nm，假如要看清比邻星上一个直径1000千米的黑子，那么需要多大的口径呢？
X=26789.194M
即：26.8KM左右，才能看到比邻星上直径约1000千米的黑子！
当然各位不要以为比邻星是一颗行星，它是一颗红矮星，和太阳一样也会有黑子活动！但即使这个分辨率也只能看到一个点而已！所以仍然是看到而并非看清，必须要远超这个口径才能看清楚黑子！
三、那为什么我们又能看到百亿光年外的天体呢？
尽管我们看不清比邻星上的黑子，也看不到上面发生的耀斑，但我们却可以检测比邻星亮度变化来推测它发生的活动，比如亮度急剧加大时，那肯定是发生了大量的日冕层活动，超级耀斑爆发了，如果亮度减低，可能的情况就是大面积黑子爆发！
当然这也是检测系外行星的方法之一，不过两者是有区别的，因为黑子发生是随机的，而行星则是规律性出现，注意区分即可，但这方法理论上可行，但黑子改变的亮度实在太小，假如小于我们检测的下限，那么很抱歉一样是睁眼瞎！
不过这用来观测天体却没有问题，理论上我们只要能检测到一个光子，那么表明此方向上可能存在一个天体，但事实上一个光子是不够的，因为可能是噪点，我们需要更多的光子来证明并非噪点，但这比看清的要求低多了，只需要连续不断的光子轰击在同一个像素上，我们就能看到一个光点，然后根据这个光子的光谱继而分析出这个天体的性质与状态
总结：看到和看清是两个概念，但它们本质是相同的 看到需要的是足够的光子，但即使是单个视网膜细胞也能看到，但看清就需要多个视网膜细胞一起协作才可以，当然现代望远镜看清天体的并非是肉眼，而是CCD，跟肉眼相比CCD最大的好处是可以连续曝光，而这将对看到的要求更低，因为只要条件合适，可以连续盯着这位置看上数天数周甚至是数月！比如哈勃极深空就是这样拍出来的，假如用我们肉眼，可能要将望远镜的口径成百倍的增加才能看到！
星辰大海路上的种花家
因为宇宙太大
