¿A qué distancia aproximada la nave New Horizons resolverá Plutón mejor que el telescopio espacial Hubble?

Un poco del buen viejo Google-fu revela esta publicación de blog de Emily Lakdawalla para cuando se espera que las imágenes LORRI de Plutón de New Horizon tengan una mejor resolución que las de la Cámara de Campo Amplio 3 (WFC3) del Telescopio Espacial Hubble (extractos relevantes únicamente, sin intención de infringir los derechos de autor):

Entonces, la visión de New Horizons es unas 25 veces menos nítida que la del Hubble. Por lo tanto, New Horizons tendrá que estar unas 25 veces más cerca de Plutón que la Tierra antes de que sus imágenes comiencen a mejorar las del Hubble. En este momento está "solo" 4 veces más cerca de Plutón que la Tierra. ¡Aún le queda mucho camino por recorrer!

Plutón aparecerá con 3 píxeles de ancho para LORRI cuando New Horizons esté a unos 160 millones de kilómetros de distancia. ¿Cómo conseguí ese número? Plutón tiene 2400 kilómetros de diámetro, por lo que 3 píxeles significa que cada píxel tiene 800 kilómetros. Divida eso por 5 microrradianes, que es lo mismo que dividirlo por 5 y luego agregar la palabra "millón" al final, y obtendrá 160 millones de kilómetros.

Sin embargo, sus cálculos con respecto a la fecha en que se supone que eso sucederá (1 de enero de 2015) están un poco alejados de las fechas citadas en el artículo de Wikipedia sobre las fechas clave de la misión de New Horizons :

Feb 2015    Observations of Pluto begin
            New Horizons is now close enough to Pluto for the main science mission to begin.
5 May 2015  Better than Hubble
            Images exceed best Hubble Space Telescope resolution.

Esta discrepancia sugiere que hubo bastantes aproximaciones involucradas en el cálculo de la fecha y la incertidumbre sobre cuál de los dos cálculos es más correcto, o cuál de las cámaras del Telescopio Espacial Hubble se menciona en la página Wiki agrega confusión, pero las matemáticas detrás los cálculos de la distancia real cuando esto sucederá (según su pregunta) parecen correctos (aunque los números utilizados pueden no serlo).

Obviamente, esto requería una revisión por pares, y Derek Szymanski fue más exacto en los comentarios del blog mencionado, y usa números de resolución más precisos para la cámara de campo ancho 3 (WFC3) del telescopio espacial Hubble (~ 2.68 píxeles de ancho fotografías de Plutón) , llegando a una distancia de aproximadamente 180 millones de kilómetros .

Tenga en cuenta que estos cálculos son para la cámara de campo amplio 3 (WFC3) del telescopio espacial Hubble , y no para la cámara de objetos débiles de la ESA , que tiene una resolución aproximadamente 5,3 veces más fina (según mis cálculos) ^* y ha producido esta fotografía:

   

   ^{Vistas de Plutón tomadas por la Cámara de Objetos Débiles de la ESA e interpolaciones calculadas (Crédito: ESA)}

Según la página de la NASA que describe esta fotografía , cada píxel tiene más de 150 km de ancho. Teniendo en cuenta el diámetro de Plutón (2390 km), esto se traduce en una resolución de aproximadamente 16 x 16 píxeles, y las fotografías parecen confirmarlo.

En cuanto a la otra parte de su pregunta, ¿qué tipo de trabajo podría hacer el equipo de New Horizons en ese momento? Esto es más o menos cuando las imágenes de LORRI se vuelven más utilizables que las propias observaciones del HST, pero las observaciones de Plutón por LORRI comienzan meses. antes de eso (febrero de 2015). Wiki proporciona estos detalles sobre los objetivos de la misión de sobrevuelo de Plutón :

Objetivos primarios (requeridos)
- Caracterizar la geología global y la morfología de Plutón y Caronte
- Mapear las composiciones químicas de las superficies de Plutón y Caronte
- Caracterizar la atmósfera neutra (no ionizada) de Plutón y su tasa de escape
La pérdida de cualquiera de estos objetivos constituirá una fracaso de la misión.

Objetivos secundarios (esperados)
- Caracterizar la variabilidad temporal de la superficie y la atmósfera de Plutón
- Imagen de las áreas seleccionadas de Plutón y Caronte en estéreo
- Mapear los terminadores (límite diurno/nocturno) de Plutón y Caronte con alta resolución
- Mapear las composiciones químicas de Plutón y Caronte seleccionados Áreas de Caronte con alta resolución
- Caracterice la ionosfera de Plutón y su interacción con el viento solar
- Busque especies neutras como H2, hidrocarburos, HCN y otros nitrilos en la atmósfera
- Busque cualquier atmósfera de Caronte
- Determine los albedos de enlace bolométricos para Plutón y Caronte
- Mapa de las temperaturas de la superficie de Plutón y Caronte
Se espera, pero no se exige, que se cumplan la mayoría de estos objetivos.

Objetivos terciarios (deseados)
- Caracterizar el entorno de partículas energéticas en Plutón y Caronte
- Refinar los parámetros generales (radios, masas) y las órbitas de Plutón y Caronte
- Buscar lunas adicionales y cualquier anillo

Se puede leer más aquí .

^* Corrección : mis cálculos sobre la resolución de WFC3 frente a FOC fueron bastante precisos, considerando que se basaron solo en datos aproximados y observaciones visuales, pero, sin embargo, encontré una diferencia de resolución más precisa (ligeramente a favor de FOC), que está en del orden de 5,55x, con la resolución de WFC3 de 0,04 píxeles de segundo de arco como se mencionó anteriormente frente a los 0,0072 píxeles de segundo de arco de FOC .