哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是人類觀測宇宙奇觀的重要工具，已經(jīng)飛行了30多年。它為我們捕捉到了遙遠(yuǎn)宇宙中的壯麗景象，拍攝到了距離我們幾千萬光年甚至幾十億光年的星系。然而，令人奇怪的是，盡管哈勃可以看到這么遙遠(yuǎn)的星系，卻無法清晰地拍攝到距離我們只有幾十光年甚至冥王星這樣的系外行星。
很多人可能認(rèn)為這其中涉及到復(fù)雜的宇宙規(guī)律，但實際上答案比想象中的簡單。哈勃可以拍攝到遠(yuǎn)方星系，但無法清晰地拍攝到冥王星，主要是因為它們的角直徑或視直徑不同。
你可能對角直徑這個術(shù)語不太熟悉，但在天文學(xué)中用它來描述目標(biāo)天體的大小。一般來說，月亮在我們的視野中的角直徑約為0.5度。這意味著，如果我們將視野的360度空間劃分為720等份，那么月亮將占據(jù)其中的一個等份。
在距離地球254萬光年的仙女座星系的情況下，它的角直徑卻達到了3度，相當(dāng)于滿月的6倍。這是因為仙女座星系雖然距離很遠(yuǎn)，但它的直徑達到了22萬光年，所以哈勃望遠(yuǎn)鏡相對容易地拍攝到它，甚至可以通過多次曝光合成一個幾十億像素的仙女座星系圖像。
相比之下，在距離地球38萬公里的月球上，角直徑僅為0.5度，比月球體積還小。而在距離地球48億公里的冥王星，角直徑只有0.11角秒。在1度等于3600角秒的情況下，我們可以清楚地看出冥王星在哈勃望遠(yuǎn)鏡的視野中有多小。
因此，直到2015年新視野號探測器掠過冥王星，人類才獲得了冥王星的高清圖像。在那之前，冥王星的形象一直都是模糊不清的。即使在哈勃望遠(yuǎn)鏡升空之后的今天，它仍然無法對冥王星進行高清拍攝。因此，向太陽系外部發(fā)射探測器仍然是非常必要的，而我國正計劃著這樣的任務(wù)。
回到哈勃望遠(yuǎn)鏡的分辨率問題上，即使在現(xiàn)代技術(shù)的水平下，哈勃望遠(yuǎn)鏡仍然是一項精密的設(shè)備。它的巨大鏡片的高精度研磨和拋光，目前世界上沒有第二個國家能夠做到。唯一限制哈勃觀測能力的，就是物理規(guī)律本身，即瑞利判據(jù)。
瑞利判據(jù)很簡單，它指的是望遠(yuǎn)鏡解析目標(biāo)細(xì)節(jié)的能力與其口徑成正比。也就是說，望遠(yuǎn)鏡的口徑越大，觀測微小目標(biāo)的能力就越強。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的有效口徑是2.4米，而不是2米，這使得它成為了一項偉大的觀測工具。盡管哈勃望遠(yuǎn)鏡在觀測遙遠(yuǎn)星系方面取得了巨大成功，但由于它的設(shè)計和觀測能力的限制，它無法清晰地拍攝到距離我們比較近的天體，如冥王星。
然而，之前提到的是哈勃望遠(yuǎn)鏡的瑞利判據(jù)，這是用來描述望遠(yuǎn)鏡分辨率的一個基本原理。瑞利判據(jù)指出，望遠(yuǎn)鏡的分辨率取決于它的口徑和觀測波長。較大的口徑和較短的觀測波長可以提高望遠(yuǎn)鏡的分辨率，從而使其能夠觀測到更小的細(xì)節(jié)。
哈勃望遠(yuǎn)鏡的口徑雖然比一些地面望遠(yuǎn)鏡大，但相對于觀測冥王星這樣的小天體來說，仍然顯得有限。此外，哈勃望遠(yuǎn)鏡主要設(shè)計用于觀測遙遠(yuǎn)星系和星云，而不是太陽系內(nèi)的行星。因此，它的觀測能力在觀測行星和其他太陽系天體時受到一定限制。
為了彌補這一限制，人們在過去幾十年中發(fā)射了多個探測器，以探索太陽系中的行星和其他天體。例如，新視野號探測器在2015年成功地經(jīng)過冥王星，并傳回了高清晰度的圖像和數(shù)據(jù)。
盡管哈勃望遠(yuǎn)鏡的服務(wù)期限已經(jīng)過去，但現(xiàn)代天文學(xué)家仍然依靠它的數(shù)據(jù)和觀測結(jié)果進行研究。同時，許多國家和機構(gòu)正在計劃和開發(fā)新一代的太空望遠(yuǎn)鏡，如詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope），它將具有更大的口徑和更先進的觀測能力，有望在未來進一步拓展我們對宇宙的認(rèn)知。
