¿Por qué es posible tomar una fotografía de la superficie lunar desde la Tierra pero es difícil tomar una de un satélite artificial?

Después de leer esta pregunta y ver una imagen de la ISS tomada desde la Tierra, me vino la duda de que si es posible fotografiar la Luna desde la Tierra con gran detalle, ¿por qué es difícil fotografiar satélites artificiales desde la Tierra?

Puede que tenga algo que ver con el tiempo de exposición. Los satélites se mueven sobre el cielo nocturno a gran velocidad, por lo que debe seguirlos con su cámara durante la exposición o usar un tiempo de exposición muy corto. La luna es un objetivo (relativamente) estático, por lo que puede usar un accesorio de cámara y un tiempo de exposición mucho más largo.
¿Qué pasa con los satélites geosincrónicos?
La ISS está a una altura de 420 km. La órbita geosíncrona es de 42.164 km, cien veces la distancia. La órbita de la luna está a 384.399 km, diez veces la distancia de GEO. Eso significa que lo mejor que podemos obtener para un satélite GEO es diez veces la resolución que podemos obtener para la superficie de la Luna.
Entonces, debería ser más fácil tomar una foto de un objeto que está más cerca, ¿verdad?
La Luna es GRANDE los satélites son pequeños. No hay fotos de alto detalle de la luna, vea la foto de LRV aquí .
@JamesJenkins bueno, los hay, pero no de la superficie de la Tierra. Esa es parte de la razón por la que tenemos el Lunar Reconnaissance Orbiter.

Respuestas (3)

Hay dos partes en esta pregunta. Uno es alrededor de la velocidad (o velocidad angular aparente) y el otro es alrededor del tamaño.

La velocidad aparente de la Luna es pequeña, por lo que es fácil configurar un telescopio o una cámara para tomar una fotografía con una exposición adecuada. Muchos satélites y la ISS están mucho más cerca, por lo que la velocidad aparente desde la perspectiva del observador es un problema: debe realizar un seguimiento a la velocidad.

La Luna es grande. El hecho de que pueda tomar una buena foto no significa que esté tomando una foto con gran detalle. De hecho, está obteniendo imágenes de la luna con probablemente menos detalle que las imágenes de satélites más cercanos. Pero el tamaño de la luna significa que esto probablemente no sea un problema. Ser capaz de resolver una roca de 50 m de ancho en la luna es excesivo para muchos propósitos, pero incluso una resolución de 20 m al intentar fotografiar un satélite probablemente significa que no puedes verlo en absoluto.

También hay un problema relacionado con el brillo: los satélites tienen períodos limitados de visibilidad a medida que entran y salen de la sombra de la Tierra y, por lo general, no son visibles durante el día (las excepciones obvias incluyen destellos de Iridium, pero necesita saber dónde y cuándo mirar). La luna refleja mucha luz, lo que hace que encontrarla, enfocarla y seguirla sea muy simple.

Punto 1: ¿Esto se aplica a los satélites geosincrónicos? ¿No son estacionarios para un observador en la tierra? Punto 2: Casi estoy de acuerdo con este punto. Quiero agregar algo, como dijo Philipp, la luna está 10 veces más lejos que los satélites geosync. Entonces no habría una compensación por la diferencia de tamaño, ya que los objetos más cercanos nos parecen más grandes. punto 3: ¿Es la reflectividad de la luna mucho mayor que la de nuestro satélite?
Geosync está muy lejos. Los satélites son diminutos. Podemos ver la ISS a simple vista ya que está muy cerca. Los satélites Geosync no son visibles a simple vista ya que son más pequeños que la ISS y están cien veces más lejos. La reflectividad no es el problema: el brillo es lo que mencioné.
He actualizado para decir que incluso una resolución de 20 m no te ayudará con una foto de satélite.
La velocidad aparente de la luna es solo pequeña en términos fotográficos porque es brillante: si intenta fotografiar el brillo de la tierra o incluirlo en una foto HDR, ¡se dará cuenta de lo rápido que puede cruzar una fracción significativa de su propio ancho!
En astronomía existe el concepto de que el tamaño del cielo se mide en grados al cuadrado... la luna tiene un ángulo sólido de 0,2 grados^2 y una magnitud aparente de -12,74; el sol tiene la misma area pero una app. revista. de −26,74; el IIS tiene un área de ~0.0001994 (si hice bien las matemáticas) y una aplicación. revista. de -5.9... los satélites están alrededor de 4... app. revista. es una escala logarítmica.
@Kaithar En mi experiencia, la ISS suele estar más cerca de -2 a -1, y los satélites grandes son de 3 a 4. Recuerdo haber leído en alguna parte que los satélites geoestacionarios son 9 o más tenues.

Respuesta realmente simplificada: cualquiera puede ver la luna. Es enorme. Normalmente no puedes ver un satélite artificial, es diminuto. Cuando puedes verlo, es un punto diminuto, como una estrella distante. Lo mismo ocurre con una cámara / telescopio.

Lo que usted llama "Alto detalle" de la luna es probablemente decenas o cientos de metros de ancho por píxel en la superficie de la luna. Un satélite no es tan grande.

Si realmente desea simplificar su respuesta al extremo (¿para qué?), entonces podría considerar reemplazar decenas o cientos de metros con kilómetros . ;)

¡Curiosamente, los astrofotógrafos T. Kerss y B. Owens fotografiaron un satélite volando frente a la Luna el año pasado! Era un "satélite normal" si es que existe, y no algo enorme como la ISS.

https://twitter.com/ROGAstronomers/status/720254837095575552

Puede leer más sobre esto en las respuestas a ¿Qué sucedió realmente aquí con un satélite, la ISS y la luna?

¡Era un gran telescopio y aún así el satélite es solo un punto, y se mueve muy, muy rápido!

Sin embargo, desde el espacio, un satélite puede fotografiar a otro y resolver los detalles del satélite. Ver respuestas a:

si es lo suficientemente brillante:

¡y hay telescopios que monitorean costosos satélites de comunicaciones en GEO todo el tiempo que pueden ver las partes salir volando de un satélite una vez que ha sido golpeado por escombros!

Captura de pantalla (ver el tweet original para el " GIF "):

@ROGAstronomers/status/720254837095575552

¿Por qué es posible tomar una fotografía de la superficie lunar desde la Tierra pero es difícil tomar una de un satélite artificial?
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