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ハッブル宇宙望遠鏡では、超望遠レンズで宇宙のかなたの小さな範囲を鮮明に撮影できるそうです。

地球を中心にして、宇宙全体(4πステラジアン)を撮影しきるには、何枚撮影することになるのでしょうか?

同じ部分を複数回撮影し、画像を比較しながらノイズを除去する作業が必要ということは理解しましたが、あくまで一か所を一枚ずつ撮影するのに、何回撮影する必要があるのかを教えてください。

加えて、上記を完了するのに何年かかるかの目処も解ればご教示ください。

ハッブル宇宙望遠鏡が稼働してから何年もたっているのに、未だに撮影していない方角(=部分)が沢山残っているそうなので、疑問に思い質問させていただきます。

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A 回答 (3件)

半径rの球を考えると、その表面積は4πr^2となります。

この球の中心から画角A(ラジアン)*A(ラジアン)で外を見ると、
その画角が球面に作る正方形の面積は、(A*r)*(A*r)=A^2*r^2で全表面積はこれの4πr^2/(A^2*r^2)=4π/A^2倍にあたります。
つまりこれが、全天を撮影するのに必要な枚数。

http://www.stsci.edu/hst/HST_overview
いろいろあるようですが、ここに乗っているのは画角が、
25x25 (arc-sec)
52x52 (arc-sec)
22x22 (arc-sec)
3.6x3.6(arc-sec)

1(arc-sec)=π/(10800*60) ラジアンなので、A*A(arc-sec)の画角で撮影すると全天を撮影するには、
4π/(Aπ/(10800*60))^2の枚数が必要になります。
仮に25x25 (arc-sec)として、A=25で計算すると億単位の数になります。全天は撮り切れないないんじゃないでしょうかね。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。

10億枚として、10億枚の画像を撮影し、地球に伝送するには何年ぐらいが掛るのでしょうか?

10年、100年、1000年、などオーダー位で良いのでご存じであればご教示ください。

お礼日時:2014/08/01 00:41

>10億枚として、10億枚の画像を撮影し、地球に伝送するには何年ぐらいが掛るのでしょうか?



地球が邪魔だったり、地球の大気が邪魔だったり、太陽や月が邪魔だったりするので「ずっと撮影し続ける」のは出来ません。

ハッブルは90分で地球を一周するので、その90分のうち「撮影に使える時間」が限られます。

撮影可能な方向は既に撮り尽してしまって、撮ってないのは地球で隠れてる部分だけ、とかって状態になってしまうと「ハッブルが撮影できる位置に来るまて待ってから撮る」って事になります。

また「取りたい方向に惑星が居て邪魔」って場合は、その惑星が居なくなるまで、数ヶ月待たねばなりません。

「ハッブル・ディープ・フィールド」と言って、広視野惑星カメラ2(WFPC2)で撮影された342枚の写真から組み合わせた画像がありますが、撮影するのに10日間かかりました(1995年12月18日から12月28日まで撮影)

運よく、これと同じペースで撮影できたとしても、10億枚撮るには29239766日かかります。概算で「8万年かかる」計算になります。

2台のカメラを併用すれば、この半分近くになるでしょう(但し、画角の広さがWFPC2と同一のカメラを2台同時に使うと仮定して)

なお、今まで、限られた範囲しか撮影していない理由は、

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%83% …

に書かれている通り「色々な条件を付けて、撮る意味がある、非常に狭い領域を狙って撮っているから」です。

また、上記に書かれているように、撮影には「ガイドとなる2個の恒星」が視野の近くに必要で、ガイドとなる恒星が近くに無いと「撮影したは良いけど、その写真が、どの方向の写真なのか判らない」って事が起きます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。

アイドル時間には他プロジェクトの撮影をするマルチタスキングを考えないと無駄が多いですね。

お礼日時:2014/08/10 12:39

ハッブルの超広角最新カメラは「地球から見る満月の約8.5%」の視野をカバーします。



月の視野角は約30分ですから、何個分の月で全天を覆い尽くせるのか計算して、その個数を8.5%で割ると、何枚の写真で全天を埋め尽くせるか計算できます。

>ハッブル宇宙望遠鏡が稼働してから何年もたっているのに、未だに撮影していない方角(=部分)が沢山残っているそうなので

天の川や、その他の「明るい天体」が邪魔で、写してない方向があるのでしょう。

また、天文学者などから依頼があると、依頼された方向の写真を優先的に撮っているそうです。
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この回答へのお礼

投稿ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/01 00:40

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