Wie groß müsste ein Teleskop sein?

  • Hi Leute,


    Keine Ahnung ob ich die Frage hier jetzt richtig stelle oder ob sie eher woanders hingehört?!


    ich schaue grade mal wieder auf N24 die Reportage "5 Jahre auf dem Mars"


    Dabei ist mir folgende Frage in den Sinn gekommen:


    Wie groß müsste ein Teleskop sein welches auf unserer Erde steht um den Marsrover auf dem Mars zu erkennen ?(auch so das man diesen als Marsrover erkennen kann und nicht nur als dunklen Fleck auf der Oberfläche)


    Ist sowas überhaupt technisch möglich?


    Ist vielleicht etwas "blöd" diese Frage aber vielleicht weiß ja einer ne Antwort! :) ..... Nicht das ich jetzt so ein Teleskop bauen will wenn sowas überhaupt möglich ist mich interessiert es einfach nur so ;)


    Gruss Patrick

  • Hallo Patrick,


    Ist kein Problem. Da nehmen wir erstmnal den Winkel unter dem uns der Marsrover in der Entfernung erscheint.
    Marsrover = 2m
    Mars_Erde = 225000000000m
    Winkel = arctan ( Marsrover / Mars_Erde ) = 0.0000018 arcsec


    Nun nehmen wir dir Formel fuer die Teleskopaufloesung:
    Winkel = arctan ( Licht_Wellenlaenge / Oeffnung )
    und stellen die etwas um


    Oeffnung = Lichtwellenlaenge / tan (Winkel) = 61.8km


    Da die Entfernung Erde Mars stark schwankt wird auch die Groesse des Teleskops unterschiedlich sein.


    Clear Skies,
    Gert

  • Hi,


    ich würde deutlich > 61,8 km annehmen, da es nicht nur um die Auflösung eines 2m Objektes geht, sondern um die Erkennbarkeit als Mars-Rover. Um einigermaßen die Kontouren des Rovers auszumachen, würde ich eine Objektgröße von 20-30cm annehmen.

  • Hallo,
    man kann das auch etwas "optimistischer[:)]" rechnen.Nimmt man nur 56000000000 km Entfernung an,wie bei einer Marsperihelopposition,so bräuchte man 225000000000:56000000000=etwa 4,also nur ca. 61,8:4=15,4km Öffnung.Da ich etwas runde also 16km.Ich bin 1,88m.
    Wäre ich als Astronaut auf dem Mars und mit Schuhen und Helm ca.2m groß,so könntet ihr mich zu euch winken sehen.
    Also laßt uns ein mindestens 16km Teleskop planen.[:D]
    Gruß Armin

  • Servus,


    Öffnung ist noch nichtmal das Problem, der Mars ist ja hell genug, es "reicht" 2 kleine Teleskope im entsprechenden Abstand aufzustellen, man muss halt bloß die beiden Bilder genau genug zusammenbringen [;)]. Und wenn man sich anschaut was für Probleme man am VLT damit hat, bei nur ein paar 10m Abstand ...

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: AS-Fan</i>
    <br />Hallo,
    man kann das auch etwas "optimistischer[:)]" rechnen.Nimmt man nur 56000000000 km Entfernung an,wie bei einer Marsperihelopposition,so bräuchte man 225000000000:56000000000=etwa 4,also nur ca. 61,8:4=15,4km Öffnung.Da ich etwas runde also 16km.Ich bin 1,88m.
    Wäre ich als Astronaut auf dem Mars und mit Schuhen und Helm ca.2m groß,so könntet ihr mich zu euch winken sehen.
    Also laßt uns ein mindestens 16km Teleskop planen.[:D]
    Gruß Armin
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Aber nur wenn du flach auf dem Boden liegst, wenn du stehst, und man dich genau von oben sieht, bist du nur ca 500x300mm, je nachdem wie breit Deine Schultern und wie groß Dein Bauch/Hintern ist[:D]


    Aber ist schon der Hammer, wie groß so ein Spiegel sein müsste.


    Gruß Jogi

  • Da stelle ich mal gleich eine ähnliche Frage mit hier rein... Der Jade-Hase landet ja bald auf dem Mond. Meint Ihr, wir können mit unseren Mitteln irgendetwas davon mitbekommen? Welche Vergrößerung müsste das Gerät bieten? Der Rover ist ja nur 1,50m groß, aber vielleicht könnte man den Lander erkennen. Maße dazu habe ich nicht gefunden, aber mit einem Gewicht von 1,2 Tonnen müsste er ja in etwa so groß wie ein Kleinwagen sein.


    Meine Einschätzung ist, dass ich es zumindest mit meinem Equipment nie werde sehen können, aber vielleicht jemand von Euch mit einem besseren Teleskop?

  • Hallo Tobi,


    nein das ist unmöglich. Selbst das Hubble Space Teleskop hat zu wenig Auflösungsvermögen um solche Strukturen auf dem Mond darstellen zu können, das schafft auch nur Strukturen bis 170 Meter [;)]


    CS Benny

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Elmar</i>
    <br />UND: Nicht das Seeing vergessen!
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ach, dafür gibts doch die adaptive Optik. Bei der Größe bräuchte man zwar mehr als einen Leitstern, aber sollte schon gehen ;)

  • [:D] Da ist der Wunsch der Vater des Gedanken gewesen [:p] Bis wir was erkennen können, müssen wir wohl warten, bis es Helium3-Raffinerien auf dem Trabanten gibt...

  • Hmm,


    und wie steht's mit dem Bremsmanöver, das Feuer könnte man doch mit, sagen wir mal 24" als Sternchen sehen?
    Und wie stehts mit dem aufgewirbelten Staub beim Landevorgang? So ein Wölkchen könnte doch größere Ausmaße annehmen und auch einen Schatten produzieren? Andererseits - mit Hubble 170 meter? Wirklich so wenig am Mond?
    Mit oben genannter Formel komme ich bei 24" auf 144 Meter. Die Wolke müsste schon 500m Ausmaße annehmen, aber mit dem feinen Staub und der geringen Schwerkraft, wer weiss. Ist natürlich ein sehr schwachre Kontrast...


    Vielleicht was für die ESO in der Kaffeepause?


    Gruß,
    Walter


    Leider wird es wohl keine genauen Infos bezüglich Landezeit geben...


    CS,
    Walter

  • Hallo Walter,
    das Triebwerksfeuer beim Landen auf dem Mond,wäre wohl zu dunkel bei Mondtag.Damals bei den Apollolandungen,liefen die Bremstriebwerke nur mit kleiner Kraft.Wegen der geringen Schwerkraft war soviel Bremsschub gar nicht nötig.Auch deshalb gabs nur wenig Staub.Anders beim Landen im unbeleuchteten Teil bzw.in der Mondnacht.Ich vermute mal,da könnte man schon ne starke Taschenlampe sehen.Zwar nicht aufgelöst aber als Pünktchen.
    Gruß Armin

  • Hallo Patrick und alle Anderen Beobachter.


    Technisch wäre es möglich, ein Fahrzeug von 2m Länge als solches zu erkennen.
    Auf dem Mond oder auf dem Mars.


    Leider sind dann die Optischen Fernrohre so gross, das verschiedene Farbfilter kombiniert werden
    müssten - und die Bilder am PC Aufbereitet werden müssten.


    Da die Helligkeit von Mond und Mars so stark sind, das dann Überblendungen auftreten.


    Auch die Zeitlich begrenzten optimalen Bedingungen, müssten experimentell getestet werden.
    Schattenwurf und auf Mars störende Staubstürme.


    Erdgebundene Groß-Teleskope, über 2 m Öffnung, können nicht wegen zu starker Überhitzung
    auf Helle Objekte wie z. B. den Mond gerichtet werden (Weil Filter fehlen) und solche Fernrohre
    für Lichtschwache Objekte ausgelegt sind.


    Solche Filter müssten an der Objektiv-Seite (Lichteingangslinse)
    oder vor dem Haupt-Spiegel angebracht werden.


    Und dann muss noch die Klima-Belüftung (im Tubus) mitspielen.


    (Habbich mal einem Astro-Buch gelesen).



    Grüsse von Günter, Lünen, Nähe Dortmund.

  • Hallo Günter, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oeffnung = Lichtwellenlaenge / tan (Winkel) = 61.8km<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Gilt für den Marsrover, für den Mond kann man das auch ausrechen- damit wurde die Frage der nötigen Größe doch schon beantwortet. Wobei hier der Rover nur erkannt wird, um Details von dem Ding erkennen zu können müsste das Teleskop noch erheblich größer ausfallen. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Erdgebundene Groß-Teleskope, über 2 m Öffnung, können nicht wegen zu starker Überhitzung
    auf Helle Objekte wie z. B. den Mond gerichtet werden (Weil Filter fehlen) und solche Fernrohre
    für Lichtschwache Objekte ausgelegt sind.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Hä? Überhitzung eines Teleskops am Mond? Wie kommst du denn auf diese Idee? Ein bisserl warm wird es bei Sonnenbeobachtungen mit großen Optiken, aber den Mond kann man auch ohne Filter problemlos mit großen Spiegel beobachten.


    Verschiedene Farbfilter kombinieren- wozu soll das gut sein?


    Von wann stammt denn dieses Astrobuch in dem du das so gelesen hast?


    Gruß
    Stefan

  • Hehe nachts wenn Vollmond ist, die Zikaden mit der Lupe weggrillen[;)]


    Mal ne Frage hinten ran, hab im Bekanntenkreis mehrere von diesen, ich sag mal, Einsteigerteleskopen gesehen, die vor sich rumgammeln, teils weil was kaputt ist oder was fehlt . Die Dinger wackeln ja meist auch
    ziemlich rum, weshalb man schnell die Lust verliert und die Dinger in der Ecke landen. Ich frage mich, ob man sich aus den Spiegeln, mit einfachen Mitteln, sone Art Teleskop-grid basteln kann ?


    Gruß Jan

  • Hi Jan,


    na, zumindest nach dem Buch ab 2m Öffnung in Summe einen Mond-Grill [:D]


    Tatsächlich wird das wohl nix werden, bei den gestückelten Großteleskopen sind ja die einzelnen Segmente exakt zueinander passend gerechnet und gefertigt.


    Was man aber bauen könnte- aus zwei gleichen (Brennweite/Öffnung) mal den Versuch eines Newton-Binos angehen. Tubus kürzen, Umlenkprismen besorgen oder Fangspiegel für die Umlenkung benutzen.


    Gruß
    Stefan

  • Hab mal gelesen,mit nem 100m Teleskop könnte man mit Mondlicht ein Streichholz entzünden.Ich glaub das ging da ums OWL-Teleskop.Aber bei 2m Öffnung passiert noch nichts.
    Gruß Armin

  • Hallo zusammen,


    um's mal etwas quantitativer zu machen:


    - die Sonne liefert uns rund 1 kW/m2
    - der Mond ist bei gleicher Geometrie 14 Größenklassen schwächer
    - das sind dann 4 mW/m2
    - beim 2m-Spiegel sind das 12.5 mW
    - beim 100m-Spiegel immerhin 31 W, also ein typischer Lötkolben.


    Allerdings muss man auch schauen, auf welche Fläche sich das verteilt. Die erzielbare Leistungsdichte hängt nicht von der Öffnung ab, sondern nur vom Öffnungsverhältnis. Der Winkel, unter dem der Mond erscheint, ist 30'. Eine Öffnung von beispielsweise f/4 ist um einen Faktor 28.7 größer, die Leistungsdichte also um einen Faktor 822. Für Mondlicht kommt man damit auf völlig ungefährliche 3.3 W/m2 (das kann man auch über die Brennweite und die Größe des Bildes rechnen, da kommt das Gleiche raus). Das 100m-Teleskop hat nun nicht gerade f/4, aber das ändert auch nichts Wesentliches. Die absolute Obergrenze ist gegeben durch (Solarkonstante mal Albedo des Mondes), also ca. 120 W/m2.


    Viele Grüße


    Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo Holger,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die absolute Obergrenze ist gegeben durch (Solarkonstante mal Albedo des Mondes), also ca. 120 W/m2.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Du meinst, mann könne von der visuellen Helligkeit auf die abgestrahlte und damit irgendwo ankommende Leistung schließen?
    Mein Ofen ist rabenschwarz und strahlt ganz ordentlich was ab.


    Viele Grüße


    Kurt

  • Hallo Kurt,


    guter Punkt... man sollte wohl eher davon ausgehen, dass der Mond die gesamte ankommende Leistung bei irgendeiner Wellenlänge wieder abstrahlt. Oder folgendermaßen: nimmt man 130°C als typische Tages-Temperatur auf der Mondoberfläche, so ist das nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz eine Abstrahlung von knapp 1.5kW/m2, die maximal auch auf der Erdoberfläche erreicht werden können, wenn man das Licht entsprechend konzentriert.


    Das stecken noch ein paar Annahmen drin (schwarzer Strahler, Lambertscher Strahler etc.), die aber keine Größenordnungen am Ergebnis ändern. Ich bleibe erst mal dabei, dass man damit nix anzünden können wird... die Mittagssonne entzündet schließlich auch keine Streichhölzer.


    Gruß, Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo Holger,


    die Sonne hat etwa 5800 K an der Oberfläche, der Mond etwa 400 K. Am Himmel sind sie gleich groß. Bei Annahme eines schwarzen Körpers verhalten sich die Strahlungsleistungen wie 5800^4/400^4 = ca. 44200. Teile mal die Solarkonstante durch diesen Faktor, dann hast du ungefähr, was vom Mond auf der Erde ankommt. Fast nichts.


    Gruß


    Kurt

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">was vom Mond auf der Erde ankommt. Fast nichts.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Dieses 'fast nichts' kann aber ganz schön stören [:D] [8D]

  • Hallo Ullrich,


    aus dem Kontext ergibt sich, dass die Mondstrahlung "fast nichts" ist, im Vergleich zur Sonnenstrahlung. Hätte ich mit der Strahlung einer schwachen Galaxie verglichen, wäre die Beurteilung anders ausgefallen.


    Gruß


    Kurt

  • Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: maul-wurf</i>
    Bei Annahme eines schwarzen Körpers verhalten sich die Strahlungsleistungen wie 5800^4/400^4 = ca. 44200. Teile mal die Solarkonstante durch diesen Faktor, dann hast du ungefähr, was vom Mond auf der Erde ankommt. Fast nichts.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Richtig, das sind (bis auf die Albedo des Mondes) in etwa die oben genannten 14 Größenklassen Unterschied.
    Die Frage war, wie weit kann man durch geeignete Optik die Leistungsdichte hochtreiben. Ich wollte darauf raus, dass das von der tatsächlichen Öffnung des Teleskops völlig unabhängig ist. Da der Mond bei 400 K etwa 1.5kW/m2 in den ganzen Halbraum abstrahlt und die Leuchtdichte im Phasenraum eine Erhaltungsgröße ist, die sich durch Optik nicht ändern lässt, kann ich auf der Erdoberfläche (egal mit welcher Optik!) maximal diesen Wert wieder erreichen, wenn ich mit den ganzen Halbraum fülle. Sobald ich mit realistischen Öffnungsverhältnissen arbeite bleibe ich deutlich unterhalb 1.5 kW/m2, egal ob mit 2 oder 100 Meter Öffnung.


    Gilt übrigens auch für die Sonne - auch mit dem ausgefuchstesten Konzentrator für Sonnenstrahlung erreiche ich im Bild maximal die Leistungsdichte der Sonnenoberfläche. Aber 63 MW/m2 sind auch schon eine ganze Menge [8D]


    Gruß, Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

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