Dado que la Oficina Nacional de Reconocimiento le ofreció a la NASA un espejo sobrante del tamaño del Hubble que podría usarse para el telescopio espacial WFIRST, me pregunto si la NRO tiene satélites en funcionamiento que podrían hacer astronomía similar. ¿Serían útiles para la astronomía los instrumentos que probablemente utilizan los satélites espía existentes para la observación de la Tierra (ópticos y de radio)?
Sorprendentemente, sí, en al menos unos pocos casos limitados. Hay aspectos de la astronomía que podrían realizarse apuntando un satélite espía a objetos del sistema solar además de la Tierra.
Como cualquier fotógrafo te dirá, el brillo de un objeto extenso y resuelto como una persona, o el disco de un planeta, no disminuye con la distancia entre tú y el objeto, y así se verá la superficie de la Luna o de Marte. aproximadamente tan brillante para el satélite espía como la superficie de la Tierra justo debajo.
Si está 10 veces más lejos, la cantidad de luz de cada punto de la superficie es 100 veces menor, pero el área total del disco del objeto que contribuye a cada segundo de arco cuadrado de ángulo sólido (o cada píxel) será 100 veces mayor.
Entonces, siempre que el control de actitud de la nave espacial sea acorde con el poder de resolución óptica del telescopio para obtener imágenes de la Tierra, podría usarse potencialmente para el monitoreo de alta resolución de la superficie de la Luna o de Marte.
Por supuesto, Marte en oposición todavía es bastante pequeño, pero esta gran respuesta muestra una imagen del Hubble de las características de la superficie de Marte, y será un factor de 2 más tenue debido a la distancia del Sol un 50% mayor y el albedo promedio de la La Luna tiene solo alrededor de 0,1 en comparación con los 0,3 de la Tierra (ver aquí y aquí ), por lo que también será algo más tenue, pero no de un orden de magnitud.
Dado que el sensor de imagen del telescopio del satélite espía ciertamente tendrá una densidad de píxeles acorde con la resolución óptica final, tampoco debería haber ningún límite fundamental aquí.
Como un aparte:
Como se discutió en una pregunta diferente y sus respuestas, la resolución de un telescopio orbital mirando hacia abajo a través de la atmósfera hacia la superficie de la Tierra no alcanza el límite de visibilidad hasta una apertura de unos pocos metros (a diferencia de mirar hacia arriba a través de la atmósfera, donde una apertura de 15 a 20 centímetros suele estar en el límite de visión sin óptica adaptativa), por lo que el sensor ya estará ajustado al límite de difracción de la apertura más grande.
Los satélites espía se utilizan para observar un objeto realmente brillante: la Tierra durante el día. Esto necesita tiempos de exposición cortos, el ruido del detector no es un problema y desea una imagen en blanco y negro oa todo color.
Los telescopios astronómicos se utilizan para mirar objetos muy tenues (estrellas de magnitud 20), por lo que necesitan detectores mucho más sensibles y tiempos de exposición más prolongados con un seguimiento preciso. También necesitan hacer espectroscopia.
Así que si pones un satélite espía en órbita ahora y lo apuntas hacia el otro lado, no obtendrás muy buenos resultados.
¡Sí! Los estallidos de rayos gamma del espacio profundo fueron descubiertos por primera vez por los satélites espía VELA en busca de pruebas nucleares ocultas. El artículo original de 1973 Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin (también aquí , Klebesadel, Strong and Olson, 1973, ApJ 182:L85-L88). El papel indica:
Las observaciones se realizaron mediante detectores en las cuatro naves espaciales Vela, Vela SA, SB, 6A y 6B, que están dispuestas con espacios casi iguales en una órbita circular con un radio geocéntrico de ~1,2 X 10^5 km.
Las grandes órbitas significan que el tiempo de llegada varía en una fracción de segundo debido a la velocidad de la luz (~3 X 10^5 km/s), lo que permitió a los autores verificar, al menos para algunos de los eventos, que la fuente era no en la dirección de la Tierra o el Sol.
Las diferencias de tiempo de llegada se han obtenido de forma aproximada en todos los casos y bastante precisas (±0,05 s) para varios casos. Para una coincidencia de dos naves espaciales, el retraso de tránsito define un círculo en la esfera celeste en el que debe estar la posición de la fuente. Para tres naves espaciales podemos definir círculos que se intersecan, cuyos puntos de intersección representan la posición de la fuente y su imagen especular en el plano orbital de la nave espacial, una ambigüedad actualmente sin resolver. Sin embargo, ha sido posible por esta técnica descartar el sol como fuente. Además, en ninguno de los 16 casos se encontró una correlación cercana con las indicaciones registradas de actividad solar.
Se ha observado un evento que casi con certeza estuvo asociado con un estallido solar. Difiere claramente de los 16 estallidos informados aquí y se describirá en detalle en una fecha posterior.
Arturo