03.06 為什麼不可以用哈勃望遠鏡來看其他星球上有沒有生命?

常青


因為看不見啊。哈勃望遠鏡雖然十分先進,但是更多的是用於大範圍、高亮度的天體的深空觀測,連距離地球僅38萬公里的月球表面的阿波羅登月飛船都看不到。

人類的觀測技術就是必須得能先捕捉到電磁波、引力波,然後才可能用某種“顯像”,哈勃望遠鏡的優勢在於是空間望遠鏡,沒有地球大氣的阻隔,可以捕捉更多微弱的星光和紫外線等電磁波。只比口徑,哈勃望遠鏡還是太小了,目前地面上口徑最大的光學望遠鏡是美國的大雙筒望遠鏡,口徑8.4米,建成後就獲得了很多重要的觀測成果,但是無法觀測除地球外的太陽系表面的詳細情況,哈勃望遠鏡的主鏡口徑只有2.4米,只說口徑的話,大雙筒望遠鏡的製造難度要高於哈勃更高,不過空間環境可以使哈勃的能力更好發揮,執行了120多萬次觀測任務,觀察了超過38,000個天體,觀測過的最遠目標是130億光年的原始星系,平均每個月,哈勃都會產生829G觀測數據,累計已超過100T,它主要是用來觀測星系或者明亮的天體,所謂的明亮指的是源頭的強烈的能量釋放顯現,至少也來自於恆星,而哈勃並不能看清楚單一一顆恆星表面的活動情況,只能根據亮度等變化來分析天體的活動。

如果要觀測某一目標天體,就得根據目標大小/地月距離=1.22×可見光波長/望遠鏡口徑提前計算出所需的口徑,即便是一個人站在月球上,用光學望遠鏡觀測,望遠鏡的口徑也得幾百米,所以用哈勃望遠鏡可以觀測到月球表面大致的地貌特徵,卻不能觀測到天體表面有無生命。歐洲目前在建世界上最大的光學望遠鏡,口徑達到40來米的極大望遠鏡,也無法看到。而且望遠鏡又不是顯微鏡,生命或者水、有機物等“生命元素”也可能本身就是體積很小的,用望遠鏡更無法觀測。正因為目前的觀測技術存在很多不足,所以人類才發明了多種探測方式,採用遙測和近距離觀測相結合的方式,遙測就是用光學、X射線、紫外線等,近距離觀測就是發射在軌或者登陸探測器,只有登陸探測器才能分析天體表面的具體物質組成,在軌或者遙測分析只能看到大範圍元素的大致的分佈情況。

退回來說,如果哈勃真有那麼強悍的觀測能力,在人們質疑阿波羅登月的時候,直接調動哈勃望遠鏡拍幾張照片就行了,可美國並沒有這麼做,他們放出的照片都是LRO在月球軌道上拍攝的,因為哈勃的觀測能力也是較有限的,所以美國又花了將近100億美元搞了詹姆斯韋伯望遠鏡,但是由於花費太高加上一些技術問題,這項任務也不敢失敗,因此發射日期一推再推。


來看世界呀


給你看一組數據,你就知道為什麼不像你說的這樣做了。

如果讓一臺光學望遠鏡(哈勃也是光學望遠鏡)去分辨距離地球一光年之外的某顆星球上的一個一米長的物體,那麼這臺光學望遠鏡所需要的口徑大約是:

望遠鏡口徑=(1.22×波長×距離)/1米;

可見光波長取500納米,因此口徑=(1.22×500×10^-9×1×365×24×3600×299792458)/1米=58億米=580萬千米(單位要統一轉化成m)。

580萬公里口徑的望遠鏡,這位兄臺你可以去想象,人類能造的出來嗎?

而且,在這其中還需考慮到其它因素,比如:星際塵埃、被觀測星球上的大氣層的遮擋等等,這都要求光學望遠鏡的實際口徑還要比計算口徑大得多。

再比如:

想要看到四光年之外的某顆星球上長度為一米的物體,那麼這臺光學望遠鏡的口徑要多大呢?還按照上面提到的公式來算:

口徑=(1.22*500*10^-9*4*299792458*3600*24*365)/1=2320萬千米。

2320萬公里的口徑,反正我是不敢想。

不是不去看,是根本就造不出來這種級別的光學望遠鏡,放棄吧,這位兄臺!

對此你們有什麼看法呢?歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢,感謝大家的閱讀與關注


科學船塢


哈勃望遠鏡能做到的僅僅是看到而不是看清,即使是最距離最近的恆星比鄰星或者太陽系內的行星,也是模糊一片的像素點,更不用說系外行星的表面了。就算是假想中的戴森球結構,也只能通過計算來推測。所以哈勃找不到外星人,直接觀測系外行星表面需要直徑幾百公里的空間望遠鏡。





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