03.05 從地面可以清楚的看到太空中的衛星嗎?

吃飯的樣子


地面上用肉眼是可以看到太空中的人造天體的,當然不是全部,而是一部分,因為能被肉眼看到的人造天體至少要滿足一些條件,一是要“足夠近”,一般來說要在近地軌道運行的天體。二是自身體積要足夠大,或者有足夠大的反光部件。

按照這兩個標準來看,我們在地面上用肉眼可以看到的人造天體有國際空間站,天空二號,哈勃空間望遠鏡以及“依星閃光”。其中最容易看見的是國際空間站與銥星閃光。國際空間站過境時最亮的時候能超過-3等星,而銥星更亮,角度合適的話則可以比金星還亮的多,達到-8等。而我們的“天空二號實驗室”與哈勃太空望遠鏡差不多,最亮時接近1等星的亮度。國際空間站過境持續時間較長,典型的情形是,一個亮點從靠近地平處出現,然後逐漸變亮,劃過天空,最後逐漸變暗,消失在地平線。銥星持續時間很短,只有幾秒。典型的情形是天空中突然出現一個亮點,然後迅速增亮,繼而亮度迅速下降然後消失。

國際空間站是目前體積最大的人造天體,由6個實驗艙(俄羅斯3個,美國1個,歐洲航天局1個以及日本1個),1個美國提供的居住艙(內有臥室、洗手間、廚房和醫療設備),還有2個結點艙和及運輸系統所組成,國際空間站的總重量達到430噸,其中主桁架長達88米。但這些都不是重點,能讓我們看到它是因為國際空間站那4個巨大的太陽能發電陣列,寬度有110米,並且,空間站的平均運行高度約為400千米,這個高度其實是比較低的,相對於地球6371千米的半徑可以說是貼著“地皮”上一點點飛行了。

相比之下,我們的“天宮二號”就比較“袖珍”了一點,畢竟只是個開始。目前天宮二號是由一個資源艙與一個實驗艙兩個艙室組成,全長10.4米,最大直徑 3.35 米,太陽翼展寬度約18.4米,總重約8.6噸。

哈勃空間望遠鏡比天空二號小一點,但質量有11噸,估計是那2.4米的主鏡比較重吧!

依星是美國銥星公司上世紀九十年代發射的六十六顆用於手機全球通訊的人造衛星,雖然這個依星公司在2000年就宣佈破產了,但這幾十顆衛星還在天上工作。與上面幾個大傢伙主要是靠太陽能翼板反光不同的是,這些銥星外側都裝有三塊鋁天線,這幾個天線表面就像鏡面一樣光亮,這比太陽能翼板反射率高多了,反射到地面的陽光可以形成幾千米寬的一條光帶。如果你在這條光帶內,你就會看到銥星很快變亮,最亮時可以達到-8等,不過只能持續幾秒鐘就迅速變暗消失了。不過依星數量眾多,所以還是有很多機會可以看到的。

如果有對觀測這些人造天體感興趣的小夥伴,可以去查一個叫 Heavens-Above 的網站,這個網站可以幫助人們不需望遠鏡等就可以觀察並追蹤環繞地球的人造衛星等天體,是非盈利性質的。

因為都是在近地軌道的原因,所以這些人造天體只能在天亮前和天黑後不久才能看到,半夜去看就不要去想了。可觀看的時間一樣,銥星也只出現於 天快亮前或天黑後不久的夜空,深更半夜是見不到它們的。一般來說,就是一個亮點從靠近地平處出現,然後慢慢變亮,肉眼可見的速度劃過天空,最後逐漸變暗,最後又消失在遠處的地平線。你可以根據網站的預報去選擇觀察。最後附一張依星閃光與月球。


清明的星空


所謂清楚的看到是不可能的,因為在低軌道運行的衛星,離地面的最低高度也有一百多千米,衛星即使加上太陽能電池板的寬度也不過十多米,一般情況下,在一百多千米外用肉眼什麼也看不到。但是有時候我們的確也看到了低軌道衛星,這要滿足一些條件,比如衛星表面或者是太陽能電池板使用了反光材料(我國的東方紅一號衛星就特意在表面加裝了一個反光裝置,就是為了讓地面上的人看到),它的反光平面正對著我們,而太陽光照射的角度又剛好合適,等等。但是就算看到了,也不過是一顆正在天空中運動著的很暗的小星星而已,還趕不上木星的亮度。


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