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比天狼星还亮16倍,肉眼可见,这或是人类看到的

肉眼能否看到人造卫星?这是一个十分有趣的话题,很多人觉得这里涉及到肉眼能看多远的问题,但这着实不是重要问题。肉眼看到人造卫星,最症结的照样要知道人造卫星的过境光阴,最好有专业的设备,然则在特殊环境下,肉眼也是能够望见的,今日这篇文章就科普一下肉眼看到人造卫星的几个要素,以及怎么找到空间站等人造物体。

图注:长曝前提下不雅测空间站大年夜致是这个画面

目标物体的环境

人的肉眼着实能看到很远的天体,比如38万公里外的玉轮,250万光年外的仙女座星系,在地舆不雅测上同等以亮等进行区分。对付绝大年夜部分的人类,肉眼可见的亮等为6,在6以下亮等的天体都是肉眼望见,6以上的十分惨淡,是肉眼看不见的。月球为何肉眼可见,是由于其视星等为-12,当然能够望见。

图注:肉眼看仙女座星系大年夜致是这么个情景

图注:夜空中的天狼星(左上)

肉眼看到人工卫星,那么肯定要知道目标物体的基础环境。以国际空间站为例,其轨迹高度400公里阁下,今朝是最大年夜的一小我工物体,长达100米,总重量为520吨,筹划是和平号空间站的4倍以上。国际空间站天天绕行15.7圈,速率为每小时2.7万公里。不雅测国际空间站有个上风,那便是其太阳能电池板可增添被不雅测到的概率。一样平常环境下,太阳能电池板反射的光可让空间站亮等达到-4.5,和金星差不多,比夜空中的天狼星亮16倍。假如视点合适,空间站上的太阳能电池板可达到-8亮等,比金星还亮十几倍,我们可以肉眼看到国际空间站电池板的反射光。

图注:国际空间站的正弦式投影

除了国际空间站外,天宫一号、同盟飞船、航天飞机等在较好的不雅测前提下,也是可以肉眼可见的。最关键的两个要素是,这些人造物体较大年夜,而且有金属反射光。空间站每90分钟绕地球一圈,这阐明空间站不仅可以看到,还可以看多次。对付不雅测空间站,因为其轨道参数固定,算好其凌日光阴后,以日后进90分钟、日出前90分钟不雅测最佳。

谋略出过境光阴和地点

今朝轨道上有3.5万个轨道物体,理论上险些不时候刻都有轨道物体在天顶上途经,从过境的角度看,每15分钟就有一颗卫星从你头上正上方擦过。然则有些物体太小,无法用肉眼看到。对付空间站这样的大年夜型轨道物体,也是必要卫星跟踪软件进行帮助定位,谋略出过境光阴和地点。在谋略过境光阴时,有多个软件可以帮助,只要输入不雅测点的经纬度,就可以谋略出空间站的过境光阴。

图注:这是另一种软件上的空间站过境光阴(读者可以自行搜索)

图注:确定过境光阴和自己所在的位置,经由过程一些软件可以得到。

图注:过境光阴和方位角要确定,这些都可以经由过程相关软件实现

比如图中不雅测位置是在英国,首先我们要选择得到空间站的过境光阴(经由过程卫星跟踪功能的软件得到),一样平常环境下国际空间站划过天涯只要几分钟的光阴,是以速率要快。在空间站凌日的光阴内,选择傍晚的时刻对拍照宜,此时太阳已经下山,但仍旧可以照到轨道上的物体,反射光对照强烈,比较度强,有利于不雅测。假如没有发明没紧要,由于每隔90分钟就会再呈现一次,但此时的空间站高度要更高一些,在原本高度往上一些。

非肉眼不雅测

假如长短肉眼不雅测,应用双筒千里镜、天文千里镜加单反相机,那么不雅测的范围就成倍增添了。在肉眼不雅测法的根基上,假设好相机,完全可以拍到国际空间站。图中这张照片是有史以来地面不雅测设备拍摄到的最佳空间站图像,光阴是在2007年,亚特兰蒂斯号航天飞机对接空间站,拍摄地点位于南菲尔德天文台。

图注:业余不雅测者拍摄的空间站。

图注:南菲尔德天文台拍摄的国际空间站,轨道高度350公里,也是迄今最清晰的地面拍摄的空间站图像

当然,拍摄的设备价格也高,为了正确对准空间站,就必要有电动跟踪装配、自适应光学元件等帮助器材,这样可以大年夜大年夜低落滋扰,对准目标。尤其是自适应光学元件,可以补偿大年夜气湍流的滋扰。

图注:德国TIRA合成孔径雷达不雅测到的阿特兰蒂斯号航天飞机

图注:欧洲ATV飞船的轨道图像,也是由合成孔径雷达不雅测。

越专业的设备不雅测的精度越高,假如是地面合成孔径雷达,那么就涉及军用,比如德国TIRA合成孔径雷达,就可以拍到空间站,航天飞机等。可精细化展示航天飞机的布局,我们以致可以看到这架航天飞机的舱门是打开状态。从图中标记可以看出,这架航天飞机轨道高度为650共公里,远远越过国际空间站高度。

综上,肉眼不雅测偏差大年夜,对设备要求险些为零,可经由过程肉眼跟踪实现。假如要看到加倍清晰的轨道图像,那么就要经由过程设备。因为设备的视场很小,必要正确定位,那么就要自动跟踪装配,还要打消大年夜气湍流滋扰,一整套组合拳打下来价格不菲,也耗时耗钱。根据以上欧洲ATV飞船、航天飞机的轨道合成孔径雷达图像可以看出,任何在轨道上暗藏的物体都是可以被发明的,只要知道轨道参数即可,没有秘密可言。且业余不雅测者也可以拍到,便是图像对照隐隐一些,这也是国家队和小我在不雅测轨道物体上的差别。

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