Recientemente aprendí (si entendí correctamente) que la(s) famosa(s) foto(s) de Campo Ultra Profundo requerían algo así como una exposición de 10 días en un pedazo muy pequeño del cielo para lograrlo. ¿Cómo puede ocurrir esto cuando el telescopio está constantemente en movimiento dando vueltas alrededor de la Tierra a ~17,000 mph? ¿No se interpondrían la tierra y/o posiblemente la luna cada 90 minutos más o menos?
Supongo que mi pregunta se aplica a casi cualquier foto que tome, ya que estaría fuera de la alineación del objetivo en menos de un segundo.
La respuesta a esto es que tales imágenes no se toman continuamente. El HST no miró fijamente una parte del cielo durante 10 días continuos, sino que miró fijamente una parte del cielo durante períodos cortos durante mucho tiempo que, cuando se suman, ascienden a 10 días totales de observaciones. Para citar a Wikipedia sobre el tema de cómo se tomó la imagen Hubble Ultra Deep Field (HUDF):
Las observaciones se realizaron en dos sesiones, del 23 de septiembre al 28 de octubre de 2003 y del 4 de diciembre de 2003 al 15 de enero de 2004. El tiempo de exposición total es de poco menos de 1 millón de segundos, desde 400 órbitas, con un tiempo de exposición típico de 1200 segundos En total, se tomaron 800 exposiciones ACS en el transcurso de 11,3 días, 2 en cada órbita, y NICMOS observó durante 4,5 días. Todas las exposiciones individuales de ACS fueron procesadas y combinadas por Anton Koekemoer en un solo conjunto de imágenes científicamente útiles, cada una con un tiempo de exposición total que oscila entre 134 900 segundos y 347 100 segundos. Para observar todo el cielo con la misma sensibilidad, el HST necesitaría observar continuamente durante un millón de años.
En lo anterior, ACS es la cámara avanzada para encuestas y NICMOS es la cámara de infrarrojo cercano y el espectrómetro de objetos múltiples .
Esa, creo, es la respuesta básica a su pregunta, pero hay algunos puntos interesantes y relacionados que me gustaría señalar. En primer lugar, la imagen HUDF en realidad estaba compuesta por muchas imágenes individuales en lugar de una sola imagen de exposición de 10 días (como indica la cita). Este tendría que ser necesariamente el caso, incluso si el Hubble tuviera la capacidad de observar la región HUDF del cielo durante 10 días sin interrupción. Las cámaras funcionan captando la luz. El dispositivo de carga acoplada(CCD) que en realidad recoge la luz (y la convierte en una carga eléctrica) solo puede contener tanta carga antes de saturarse. En algún momento, debe "detener la grabación" y leer el CCD que borra la carga acumulada. De esa manera, puede reanudar nuevamente con una pizarra nueva. Una exposición continua de 10 días habría saturado fácilmente el CCD del Hubble. Entonces, incluso si el Hubble pasó 10 días seguidos observando esta parte del cielo, se habría dividido en muchas, muchas exposiciones más pequeñas. Esto significa que, incluso si la Luna se interpuso en el camino durante parte de una exposición de 10 días, es posible que simplemente no hayan realizado ninguna observación durante ese tiempo.
El otro hecho relacionado que quería señalar es que Hubble tiene algo conocido como Zona de visualización continua (CVZ). Esta es una región del cielo que nunca es oscurecida por la Tierra, la Luna, el Sol, etc., mientras el Hubble orbita. Como su nombre lo indica, permite una visualización continua, sin interrupción. El campo profundo del Hubble (HDF) (el precursor del HUDF) se observó en esta región. Sin embargo, hay razones por las que no querrías observar en esta región, como que esté contaminada por "Earthshine".
El HST orbita la Tierra aproximadamente en un plano. Además, la luna orbita alrededor de la Tierra aproximadamente en un plano y la Tierra gira alrededor del sol aproximadamente en un plano, y los tres planos están a unos 30° entre sí. Entonces, en realidad hay una porción bastante grande de cielo (o dos porciones en direcciones opuestas, si lo prefiere) donde no hay interrupciones regulares para ver. Además, sin conocer el diseño exacto del telescopio, sin embargo, asumiría que podría, a través de un obturador u otros métodos, interrumpirse a sí mismo durante los momentos en que una interrupción conocida oscurecería el disparo previsto. Después de todo, no hay ninguna razón particular para que el telescopio tome una sola exposición continua.
En cuanto a sus preocupaciones acerca de que los objetivos se "desalineen", tenga en cuenta que el HST está diseñado para ser muy sensible para obtener imágenes de objetos muy distantes (con un brillo aparente bajo). Esto significa una de dos cosas, según el extremo del espectro de distancia que esté considerando:
Carlos Witthoft