如果月球上站着一个人,用地球上最先进的望远镜能不能看清楚这个人?

当然不可以了啊,试想一下,如果望远镜真的有能力看到月球上一个人大小的物体,那么月球上的很多秘密不就被解开了吗?照这样的话,美国登月的痕迹也可以看得一清二楚了。

这个问题其实没有那么难,想要看清这个人,那么很重要的一点就是望远镜的口径得足够大才行,而望远镜的口径需要多大呢?下面就一起来看看计算过程吧:

月球跟地球的平均距离为38万公里,假设此时月球上站着一个人,设他的身高为1.8米。这里其实有一个很简单的经验公式,那就是:目标物体的长度/距离=1.22×波长/望远镜口径。这里的波长指的是可见光,可见光的波长在380nm~780nm,为了使望远镜的口径尽可能小,那么这里的波长就得取最小值。

所以数据都有了,物体长度1.8m,波长3.8×10^-7m,月地距离3.8×10^8m,计算可以得出望远镜的口径为96m。这个数据究竟是一个什么概念呢,也就是说这个望远镜面积相当于1.3个标准足球场的面积,而这么大的望远镜,镜片制造的难度,简直难以想象。

有人说我国的FAST望远镜不是口径有500米吗?远远大于96米,怎么可能看不见这个人呢?但是遗憾的是,FAST是射电望远镜,这就意味着它只能接受射电,而人体不会辐射射电,只会辐射红外线,所以FAST是看不见的,想要看得见,只能用传统的光学天文望远镜。

但是世界上最大的光学望远镜也不可能做到如此大的口径,世界上最大的光学望远镜口径只有39米。而如果想制造出口径如此大的光学望远镜的话,首先不说制造的难度,这么大的镜片,在自身重力的作用下就会发生变形,而且由于地球大气层的折射作用,看东西会很模糊。只有放在外太空才可行,但是体积这么大的镜片,怎么可能往天上运输呢?所以月球上的人用望远镜是看不清的。

我们能够看到一个物体,从本质上来说就是这个物体反射或者发射的光进入了人的眼睛,并被感光细胞转换成神经信号传入大脑。但肉眼可以感受到的光线是有下限,只有一定数量的光子进入人的眼球才能被人看到。

望远镜的作用就是用来汇集光线(电磁波)的。它的物镜口径越大,收集到的光线就越多,我们就能够看得越远、越清晰。需要注意的是,所谓的望远镜放大倍数对清晰度是没有什么用的,这就象放大图片并不能提高图片的清晰度一样。买天文望远镜时不要被标称的放大倍数误导了,物镜口径太小,放大了反而更不清晰了。

我们要看月球上的人必须用到光学望远镜。它主要用来观测可见光。光学望远镜的原理和眼睛差不多。见下图。

图:光学望远镜原理图

地球上现在最大的望远镜是口径11米的南非大望远镜、霍比-埃伯利望远镜,以及口径10.4米的加那利大型望远镜。但这个分辨率远远不能满足观测月球上人体大小物体的需要,要达到这个效果,至少要口径2700米的望远镜。

具体计算过程可以看下面,没兴趣的可以跳过了。

图:南非大望远镜

图:
霍比-埃伯利望远镜

图:著名望远镜口径比较

光学望远镜的清晰度一般用“角分辨率”来度量,它是由物镜的口径来提供的。放大倍数对这个值没有任何影响。计算角分辨率可以用下面这个公式:

α=1.22λ/D ;

λ是光的波长, D是望远镜的口径。对于可见光的波长,λ取5.5×10∧-7米。

我们可以通过下面这个公式计算,能够看见月亮上的人需要多大口径的光学望远镜:

D=1.22λS/L ;

S是目标距离,地月距离取4×10∧8米,L是目标大小,要分辨出来是一个人,至少得取0.1米。λ取5.5×10∧-7米:

D=1.22×5.5×10∧-7×4×10∧8/0.1=2684米

需要注意的是,这只是一个理论值,由于大气的干扰,实际口径还要再大一些。

要看清楚月球表面1米左右的石块,光学望远镜的口径需要达到130米以上,而最大的光学望远镜口径也才39米。如果可以看清楚月球上的一个人,美国载人登月是否造假一眼就看出来了。

看到和看清楚是两回事。月球的体积是地球的1/49,但是相较于人类也是一颗很大的天体,而且距离地球只有38万公里,夜晚强烈地反射太阳光,所以我们肉眼就可以看到月球,但是月球上也有很多地形细节,这就是肉眼看不到的。在望远镜出现的早期,对于月球进行观测的时候,发现月球上有很多平坦、较为暗淡的区域,于是命名为“月海”。早期的科学家们是真的相信月海就是如同地球上的海洋,因此才能够那么平坦。可是随着观测技术的提升,加上光谱分析等技术,科学家们知道了月海其实只是岩浆流动形成的玄武岩区域。

如今的观测技术很难直接观测到月球上的一个小物体,因为月球自身不发光,主要靠反射太阳的光,由于月球表面有很多较强的反光物质,加上月球距离地球近,所以看起来相当的明亮,很容易就能看到,用一般的望远镜就可以看到月球的环形山,可是只是看到轮廓,看不清楚具体的组成。根据望远镜的原理,想看清楚月球表面一米左右的物体,口径需要达到130米左右,看到一个接近2米的人,光学望远镜的口径也需要达到90米左右,如今人类最大的光学望远镜口径也只有39米,用于观测月球上站着的一个人是远远不够的。

所以这又是人类要登陆探测月球、火星等天体的原因,就是因为“看不清”,所以必须登陆就近分析地表的物质组成,观测地表地形等。有人说哈勃望远镜除了能看到137亿光年之外,难道也看不清楚月球表面吗?的确是看不清楚。在哈勃的视野中,观测近距离的天体时就像我们趴在桌子上,趴得越低看到的东西越是模糊,哈勃可以拍摄月球表面的大尺寸东西,但是却不能像显微镜一样放大视野中的事物,本身光就不强,放大又使光再次分散,哪里还看的清楚。可是它观测遥远的星空,只需要看到,只需要星空中的光够强就行,也还是限于看到的水平。

哈勃拍摄到的星空是极限地拉近视野,然后经过长时间曝光、多种相机联合应用组成的图像,也不是想象中的想看到就能看到,比如著名的创生之柱,在有的图像中下边有一片黑色,那就是因为没有拍摄那一区域,上部的色彩斑斓的图像都是拼接出来的,能看到创生之柱的轮廓,可是创生之柱是很多恒星诞生和死亡的场所,这又是哈勃看不到的,需要结合射电望远镜确定星云中被隐藏着的中子星、新生的恒星等等,哈勃的视野还是不够强悍。

若能够看清楚月球上一个1-2米的物体,那么现在针对美国载人登月的质疑会烟消云散,望远镜架上看就行了。现代人类的观测能力其实还很有限,很难直接观测遥远的天体,连距离地球最近的半人马三星系统(4.2光年)中是否有行星都难以确定。

我直接给出答案吧,计算过程在下面。人类目前最先进的光学望远镜是看不见月球上的人的。

其实看见一个远处的东西主要考验望远镜的口径。

为了简化问题,我们可以把空气的影响忽略不计

其实望远镜看见远处的东西的分辨率和望远镜的口径、物体与望远镜的距离、被观察物体的大小等这三个因素有关

其实三者的关系用一个公式就摆平了。

这个公式就是:目标物体的长度/距离= 1.22 x 波长 / 望远镜直径。

如果我们把月球上的人看做是身高1.8米,则目前物体的长度可以记作1.8m;

地球距离月球距离3.8×10^8m,于是公式中的距离就是38万公里。

波长就是可见光,范围大约在380nm~780nm。

为了尽量使望远镜口径小,我们取把波长取380nm(3.8×10^-7m)。

于是公式就只剩望远镜口径唯一一个未知数了。

望远镜口径=1.22×波长×距离/目标物体长度

=1.2×3.8×10^-7m×3.8×10^8m/1.8m≈96m

理论上,只要望远镜的口径达到96m就可以看见月球上的人。

当然中国的fast射电望远镜口径500m,“看见”月球上的东西还是可行的。但是fast一般情况只能接收射电,也就是70~3000mhz的波,但是人体主要辐射红外波,并不会发出的射电。除非这个人穿了一个可以发射微波的衣服,那就可以看见了。

如果只想看到可见光的影像呢?

那就只能用光学天文望远镜,目前世界上最大的光学望远镜在智利阿塔卡马沙漠海拔3000米的山上,口径39米。
距离96米口径的望远镜还差了一倍多,没有希望可以看见月球上的人。

当然是看不清楚的,如果能看清楚,人们也就不会去质疑“美国登月”的问题了。

地球与月球的距离大约是38.4万公里 ,而一个人的身高大约是1.75米左右,想要在如此遥远的距离看清楚一个人,这是非常困难的一件事,人类的肉眼显然是根本做不到的,即便是用人类所发明的最先进多万光学望远镜,也是无法看清楚月球上的一个人类的。

现在在网络上其实还流传着很多关于“美国登月造假”的猜测,之所以会有这样的猜测,其实也是因为人们无法做到“眼见为实”,如果地球上的望远镜能够清楚的看清月球上的人类,那么人类就可以在地球上清晰的看到当年登月的遗迹了,甚至可以在地球上直接管看到人类登月的“现场直播”。不过显然目前人类是没有这样的技术能力的,也无法制造出望这样水平的望远镜设备。

想要看清月球上的一个人类,需要多大尺寸的望远镜呢?

这个其实是可以计算出来的:

人类的身高×望远镜的口径

=地月距离×1.22×可见光波长

人类身高大约为1.75m,

地月距离大约为38.4万km,也就是384000000m ,

可见光的波长大约380-780nm,这我们就按照600nm计算,也就是0.0000006m,

那么就可以计算出这个望远镜的口径大约是156米。这个尺寸比一个足球场还要大出很多。

目前人类最大口径光学望远镜只有39.3米,与156米还有着巨大的差距。

人类目前建造的最大的光学望远镜位于南美洲智利的北部,其口径达到了39.3米,这个口径虽然已经非常惊人了,但与想要看清月球上人类的口径相比,还是有着最大差距的。

口径156米的光学望远镜镜片是很难被制作出来的,其镜片很可能无法支撑自身的重量,自己可能就直接折断了。

中国“天眼”的口径不是有500米吗?这个尺寸要比156米大出很多啊,为什么不能看清月球上的人类呢?

所谓的“天眼”, 其实是“射电望远镜”,是用来接收与研究地外星体的“射电波”的,与传统的“光学望远镜”是有着本质的却别的。

因此即便“天眼”的尺寸很大,但也并不能看清月球上的一个人类。

以上个人意见仅供参考。

如果在地球上用望远镜可以看到一个人,人的尺寸不过1.5米-2米,那肯定能看到美国的登月舱,如此一来还会有人质疑美国1969年开始的阿波罗载人登月吗?所以答案是看不清楚。

要拍摄到本身发射能量很低的人体,近距离时因为人体辐射的红外线,可以用夜视仪观察,可是人体辐射的能量很低,所以距离远了之后就无法用夜视仪,也不能通过射电望远镜观测,大约只能通过光学望远镜直接观察。现代人类为了观测月球,是多方位的手段,也就是地面望远镜、地球在轨探测器、月球在轨探测器以及登陆探测器,距离由近到远,远距离的探测器观测到的范围更广,但是细节比较少,近距离的细节多,但是观测范围较少,一旦登月,观测距离大幅度降低,美国数次等于最远活动距离30.5公里,相较于月球表面,几乎是蜗牛爬了一天的距离。

如果在地球上直接架设望远镜直接就可以观测到很细节的东西,那么就不需要那么复杂的观测设备,地面加登月就可以了解到很多信息,所以你说人类折腾啥,还不是因为在地球上难以观测那么详细。如今建成的、成熟的光学望远镜是欧洲的甚大望远镜,由由4台相同的口径为8.2米的望远镜组成,可是如果要观测清楚一个1米大小的物体,望远镜的口径需要增长到一两百米,现如今人类无法制造这么大的光学望远镜。欧洲正在建设的极大望远镜,最大口径39米,可以用于观测较近恒星系统中的行星,但是也只是限于观测到而已,解决了定位的问题,相应的细节问题还需要结合射电、放射等望远镜。

如今地球上的望远镜对于月球就是这样的,限于观测到,拍摄一些规模较大的整体图像,可是口径不足分辨率不足,无法观测到月球上的一个人。其实如今很多人质疑美国的载人登月,还不是因为地面上的望远镜观测不到阿波罗计划的6个登月舱和3辆月球车,即便是如今分辨率最高的月球在轨探测器,也只是达到了米级的精度,可以看到月球表面的一些活动痕迹,拍摄到很模糊的登月舱、旗子、登月车阴影,而看不到当年美国登月时宇航员的足迹。所以如今的质疑越来越多,但是主流国家的探月机构都不质疑,而是根据自己掌握的信息支持美国曾登月的事实。

大型望远镜在地面上还有很多劣势,比如容易受到地球大气等因素的干扰,如今综合性能最强的哈勃望远镜,即便在太空中也无法直接观测和拍摄月球表面米级尺寸的物体。人类科技发展了这么多年,别以为制造极大望远镜39米口径的光学望远镜很容易,那已经涉及最顶尖的制造技术了,而且也是唯一一个达到此规模的、在建的超大型光学望远镜,就如今能搞得起航天的也都是工业化程度比较高的国家和地区,无非是中美俄日印欧洲,就这么点的地方,世界上大多数国家连像样的导弹都没有,火箭技术肯定很差,无法承担100公里之上的太空飞行。

嫦娥五号

对月球观测精度的不高也是很多传闻的来源,比如月球飞船、月球高塔等等,其实只是形状像或者是图像处理过程中造成的影像重叠,若是可以观测到月球上的一个人,这么大规模的东西架起望远镜看就行了,还需要专家出来辟谣么?人因不了解而猜测,也因不了解而恐惧。如今人类对月球认识比较充分,并没有什么神秘的事物。

不能。无论通过人类目前在用的哪款天文望远镜,都不可能看到月球表面上站着一个人。

天文望远镜的分辨能力由口径决定,口径越大,分辨能力越强,能够看到的物体也就越小。具体来看下如下的公式:

其中Δφ为分辨角、l为观测目标的长度,d为目标的距离,λ为入射光的波长,D为天文望远镜的直径。

为了计算出天文望远镜看到月球上的人至少需要达到多大的口径,这里假设距离d为月球近地点时的距离,大小为36.26万公里。再假设观测角度是从侧面看过去,而不是从头顶看过去,并假设站在月球上的人的身高为1.75米。λ取值为550纳米,这是人眼最为敏感的可见光波段。

通过计算可知,对应的天文望远镜直径约为139米。即便用波长更短的近紫外波段,所需的口径仍然超过90米。目前地球上单口径最大的光学望远镜是加那利大型望远镜,其直径为10.4米(哈勃主镜只有2.4米),远低于上述的计算结果。

就算人类拥有直径高达100米的光学望远镜,也只能把站在月球上的人看成像素点,无法分辨出这个人的具体细节。如果想要看出是个人影,口径还要再大数倍。在可见的未来,人类很难造出如此巨大的光学望远镜。

正因为如此,人类才需要月球探测器飞到距离月表几十公里的地方进行观测。但探测器的载荷有限,它们的相机成像能力也是有限的。下图是月球勘测轨道飞行器在绕月过程中拍摄到的阿波罗16号登陆点遗迹:

虽然探测器距离月表很近,但仍然很难看清楚位于月表上的登月舱,尽管登月舱的体型比人类大得多。

其实并不能,实在太小了。

如果看得到,我们还需要登月做什么?

实际上,对于人类航天事业来说,登月一直都是很艰难的,但我们还是想办法去登月,是因为这有利于人类去研究,如果我们现在仅仅依靠望远镜就能够看到月球表面,我们也就不想着登月了。

如果非要用一个望远镜就看到,至少这个望远镜的口径要够大,大概要100米左右的口径。

这里要强调一下,这是口径100米左右的光学望远镜,而不是射电望远镜,射电望远镜只能接收射电信号,而人是没办法辐射射电的,人辐射的是红外线。目前最大的光学望远镜的口径只有39米(欧洲极大望远镜),所以,肯定是看不到了。

几台一起用起来行不行?

其实最近,我们拍到了黑洞的照片,黑洞其实用一台射电望远镜也是实现不了的,科学家用的是位于全球不同位置的八台望远镜同时观测,最后完成了这项任务。

所以,我在想,是不是有可能调动全球的光学望远镜来拍摄月球上这个人,是不是就有可能实现呢?

如果是这样的话,那就一定要确保人辐射出来的红外线要足够多,其次,光学望远镜的距离越远越好,并且参与观测的光学望远镜要越多越好。

目前再高等的望远镜也看不清楚,将来说不清,如果现在能看清的话,我们国家的蹬月工程就不用飞上月球探测了,直接在地上观测就行了。如果能适合人生存的话,就直接用载人飞机飞上月住下就行了。

天文望远镜,主要分为射电天文望远镜以及光学天文望远镜。

射电天文望远镜可以清楚看到月球上的人,但是属于红外线成像,因此只能看到人体的热成像,不能够清除看到人的具体细节。

光学天文望远镜不能清楚看到月球上的人,但是所有先进的光学望远镜都不是直接成像,经过后期处理,可以大致还原月球上人的细节。

天文望远镜怎么看到月球上的人?

地球距离月球38万公里,天文望远镜能否看清月球上的人类,主要取决于望远镜的直径,计算公式如下:

观测人类的身高÷地球与月球的距离=1.22×可见波长÷望远镜直径

宇航员由于装备较多,体型较大,身高约为2米,可见波长为380纳米。

根据上面的公式就可以得到观测月球人类的天文望远镜所需直径:

望远镜直径=1.22×可见波长(380纳米)×地月距离(38万公里)÷人类身高

可得直径为86m

这意味着只要天文望远镜的直径达到86米,即可清楚看到月球上的人类。

宇航员在月球上目标明显,并且体型较大,因此观测需要的望远镜直径会比计算所得略小。

最先进的射电天文望远镜——中国天眼

中国天眼的望远镜直径,达到了500米,远远大于计算所得的86米,因此天眼望远镜可以清楚捕捉到月球上的人类。

但是中国天眼属于射电望远镜,不能直接光学成像,只能看到月球上人类的热成像。

中国天眼单口径达到500米,总面积接近20万平方米,是世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜!

中国天眼捕捉月球上的人类,可以说绰绰有余。

最先进的光学天文望远镜——智利E-ELT望远镜

智利ELT望远镜,建造在智利的阿塔卡马沙漠的高原上,这里气候干燥,常年无雨,万里无云,非常适合进行天文观测。

而智利ELT望远镜的主镜直径达到42米,距离计算所得86米相差一倍左右。

但是这并非表示ELT无法看清月球上的人类。

光学天文望远镜,除了有主镜,还有多个辅助望远镜,主镜用于捕捉目标,形成大致影像,而辅镜就可以辅助观测,帮助后期成像,从而达到最佳效果。

智利ETL的建造目的,是以观测火星为主,为人类登陆火星奠定基础,观测月球相对还是很轻松。

NASA月球最清晰照片

事实上,智利ETL还没有建造时,NASA就利用光学望远镜搭配合成技术,完成了2.4万像素×2.4万像素的超高清月球照片,可以说月球上的小石子都能看清。

虽然是后期合成照片,但是却可以非常真实的显示月球的表面特征。

而在近期,NASA公布了人类在月球上的全部“垃圾”。

在人类遗留在月球的垃圾中,NASA甚至找到了阿波罗计划中,宇航员留下的全家福照片。这对于光学天文望远镜来说,是不可能看清楚的东西,但是通过后期合成都可以轻松还原。

先进的天文望远镜,想要看到月球上的人类绰绰有余

世界上先进的天文望远镜,都并非一个望远镜孤零零的工作,基本全部的天文望远镜都包含多种成像模式以及多个望远镜配合主镜全面观测。

这对于提高成像精准度大有帮助,并且可以节约望远镜的镜头耗资以及占地面积。

自从NASA公布月球超清图后,普通人也可以清楚的研究月球地貌。更不用说在天文望远镜研究工作的人员。

月球正面的表面基本是公开的秘密,真正神秘的是月球背面,永远不会向地球展示。不过嫦娥四号也已经登陆月球背面,并且获得了月球背面的近地照片~

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