למה לא רואים בטלסקופ את הדגל על הירח?

ארצות הברית הותירה כמה דגלים על הירח, ולפחות אחד מהם נצפה לפני כמה שנים בטלסקופ הודי. אלא שהטלסקופ היה קרוב מאד לירח, על סיפון הגשוש הירחי צ'אנדרהיאן 1. מכדור הארץ אנחנו עדיין לא מסוגלים לראות את הדגלים הארורים.

זו לא בעיה של מרחק. הטווח של הטלסקופ, כמו זה של העין, אינסופי. אתה רואה את השמש ממרחק של כ־150 מיליון ק"מ ואת הכוכבים ממרחקים גדולים אף יותר. בתנאים טובים אפשר לראות את גלקסיית אנדרומדה במרחק של כ־2.5 מיליון שנות אור, ובלילות הקרובים יש לך סיכוי לראות, קצת מעל יצול העגלה הגדולה, כוכב מתפוצץ במרחק כ־30 מיליון שנות אור. ב־2008 אפשר היה, לכמה שעות, לראות בעין בלתי מזוינת פיצוץ במרחק 7.5 ביליון שנות אור, שהן כ־70 סקסטיליון (70 עם 21 אפסים) ק"מ!

דגל ארצות הברית על הירח

זה טיבו של האור. אם לא מפריעים לו הוא פשוט ממשיך, ואם הוא מגיע לעין או לטלסקופ אז רואים אותו. כל מה שהטלסקופ עושה (והכוונה לטלסקופ אופטי, כזה שמתעסק עם אור נראה ולא, לדוגמה, עם גלי רדיו) זה להגדיל את התמונה. וכאן המגבלה של הטלסקופ. הגדלת פעם תמונה במחשב? די מהר התמונה מאבדת חדות ומתחילים לראות את הנקודות מהן היא מורכבת: הפיקסלים. בטלסקופ קורה דבר דומה, והפיקסלים נקבעים על־ידי גודל העדשה.

כשגלי אור מתנגשים זה בזה הם משתנים ומתעוותים. פיזיקאים קוראים לזה "התאבכות", וזה מה שמגביל את יכולתו של הטלסקופ (בהנחה שהעדשה אינה פגומה מדי ושתנאי הראות טובים) להפריד בין גלי אור שמגיעים מכיוונים שונים ולהפוך אותם ל"פיקסלים" במקומות שונים על התמונה. וככל שהעדשה קטנה יותר, כך גלי האור שעוברים בה נדחקים יותר ומתאבכים זה בזה.

לטלסקופ ממוצע אין שום קושי לקלוט אור שמגיע מדגל על הירח, אבל הוא זקוק לחתיכת עדשה ענקית כדי להבדיל בינו לבין האור שמגיע מהקרקע סביב הדגל. אני אחסוך ממך את המתמטיקה ואספר לך שכדי להבחין מכדור הארץ בדגל ירחי באורך של כ־125 ס"מ (אני בטוח שהאמריקאים היו מעדיפים משהו גדול יותר, אך אין הרבה מקום מיותר ברכבי חלל) צריך עדשה בקוטר של כ־200 מטר. וזה ייתן לנו תמונה שבה הדגל בגודל "פיקסל" יחיד.

הסלב של הטלסקופים, טלסקופ החלל "האבל", מצויד בעדשה בקוטר של כ־2.4 מטרים שמאפשרת לו להבחין על הירח בפרטים שקוטרם כמאה מטר. אם תכוונו קרוב יותר, לכדור הארץ, הוא יוכל להבחין בקושי בעיתון שבידך. "האבל" קטן מאותה סיבה שהדגל קטן, היה צריך לדחסו לרכב חלל. אך גם העדשות הגדולות בעולם נעצרות סביב קוטר של עשרה מטרים. לפחות במקרה הזה, הגודל כן קובע.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il