¿Qué tan poderoso me permitiría un telescopio ver a los astronautas a bordo de la ISS hacer una caminata espacial?

Esto surgió de un comentario publicado contra una pregunta en otro lugar de stackexchange

¿Qué tan poderosos me permitirían un telescopio/binoculares ver a los astronautas a bordo de la ISS hacer una caminata espacial? ¿Abertura? ¿Aumento?

Lo que los aficionados realmente necesitarán para hacer esto bien es la óptica adaptativa. Predigo que una o dos décadas más los pondrá en manos del aficionado a la observación de estrellas. ¡Sería un proyecto de kickstarter interesante para alguien!

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Esto se ha hecho antes, por lo que no tengo que pasar por todos los cálculos pesados ​​utilizando el criterio de Rayleigh que tiene en cuenta la difracción atmosférica y la longitud de onda de la luz visible. Ralf Vandebergh, astrónomo holandés, fotógrafo profesional y observador de satélites veterano ha estado ocupado tratando de hacer exactamente esto desde 2007 y, de hecho, lo ha logrado en varias ocasiones utilizando un telescopio reflector newtoniano de 10 pulgadas (25,4 cm) que tiene un poder de resolución ( resolución angular en el sensor CCD) de aproximadamente un píxel por metro a la distancia de la Estación Espacial Internacional (ISS) que se encuentra actualmente en una órbita de 230 millas (370 km) sobre la Tierra:

   Detalle de Ralf Vandebergh de una imagen que tomó el 21 de marzo de 2009 que muestra a los astronautas trabajando fuera de la ISS.  Crédito: Ralf Vandebergh

   Detalle de Ralf Vandebergh de una imagen que tomó el 21 de marzo de 2009 que muestra a los astronautas trabajando fuera de la ISS. Crédito: R. Vandebergh

La página personal de Vandebergh también alberga todo tipo de otras observaciones exitosas de la ISS a través de su telescopio y registradas tanto en fotografías como en algunos videos cortos. ¿Por qué corto? Porque apuntar a la ISS mientras se mueve a la velocidad de 4,8 mi/s (7,7 km/s) es bastante complicado, y las condiciones atmosféricas y los tiempos en los que la ISS pasa sobre algún área de la superficie de la Tierra no lo hacen. más fácil tampoco . Pero la perseverancia y el trabajo duro han pagado bien a este astrónomo individual.

       ingrese la descripción de la imagen aquí

          Vídeo en bruto de la ISS vista a través de la turbulencia del aire. Nótese la buena visibilidad de la antena Lira en el Módulo Ruso
          Zvezda en la parte inferior de la imagen. Crédito: R. Vandebergh

Entonces, de nuevo, omitiendo las matemáticas para calcular la resolución angular requerida de un telescopio y aplicar eso a un tamaño y resolución de sensor de imagen seleccionados arbitrariamente, podemos ver que usar un telescopio newtoniano o dobsoniano de 10 pulgadas bien colimado en una noche clara puede, con algunos objetivos casi perfectos, producen una prueba directa de un caminante espacial haciendo su trabajo a 230 millas (370 km) de altura durante un EVA. Por supuesto, telescopios más potentes producirían imágenes de mejor resolución, pero los efectos atmosféricos limitan su uso y, por supuesto, son mucho más difíciles de apuntar a un objeto que se mueve rápidamente sobre los cielos.

Bueno, parece que la resolución angular de un telescopio se puede aproximar por el límite de Rayleigh , que es 5,5/apertura en pulgadas. Entonces, para 10 pulgadas, serán 0,55 segundos de arco. Y una búsqueda rápida me dice que la ISS está a unos 37 segundos de arco a 410 km de distancia. ¡Así que obtenemos al menos 67 píxeles claros de la ISS del telescopio de 10 pulgadas! Además, utilizando técnicas de superresolución, podemos lograr una resolución mucho mejor que esa.
Guau. Absolutamente increible.

Ralf Vandebergh es uno de los mejores fotógrafos astronómicos aficionados que hace fotografía de naves espaciales. Él está usando un telescopio newtoniano de 10 "(25,4 cm) , hasta donde yo sé, por lo que este es prácticamente un telescopio estándar.

Supuestamente ha fotografiado caminantes espaciales en misiones anteriores de la ISS y STS . Aunque solo tienen unos pocos píxeles de tamaño, y no puedes distinguir ningún detalle. Sin embargo, sus imágenes son definitivamente, absolutamente impresionantes:

Astronauta STS-133 durante EVA-2 (por Ralf Vandebergh)

Tenga en cuenta que es más o menos simétrico, por lo que el hardware de un calibre suficiente para observar la actividad humana en el suelo desde el espacio, si se monta en el suelo, sería más o menos del mismo tamaño y tecnología necesarios para observar la actividad humana en el espacio. . Por lo tanto, puede comparar los resultados teóricos y experimentales con los parámetros que se conocen sobre los satélites de vigilancia militar. Entonces "sabes" que no tiene que tener 200 pies de diámetro, y tiene que ser mucho más grande que los binoculares, de hecho, el tamaño de un satélite espía parece ser adecuado para los niveles militares de confiabilidad e iluminación.