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文章作者:管理一号 | 2019-11-19
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肉眼可否看到天然卫星?这是一个非常风趣的话题,很多人认为这里触及到肉眼能看多远的成绩,但这其实不是重要成绩。肉眼看到天然卫星,最关键的照样要知道天然卫星的过境时间,最好有专业的设备,然则在特别情况下,肉眼也是可以或许看见的,昔日这篇文章就科普一下肉眼看到天然卫星的几个要素,和怎样找到空间站等天然物体。

比天狼星还亮16倍,肉眼可见,这或是人类看到的最亮天然物体

图注:长曝条件下不雅测空间站大年夜致是这个画面

目标物体的情况

人的肉眼其实能看到很远的天体,比如38万千米外的月亮,250万光年外的仙女座星系,在地理不雅测上分歧以亮等停止辨别。关于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看见,6以上的非常昏暗,是肉眼看不见的。月球为何肉眼可见,是由于其视星等为-12,固然可以或许看见。

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图注:肉眼看仙女座星系大年夜致是这么个情形

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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根本情况。以国际空间站为例,其轨迹高度400千米阁下,今朝是最大年夜的一小我工物体,长达100米,总重量为520吨,筹划是战争号空间站的4倍以上。国际空间站每天绕行15.7圈,速度为每小时2.7万千米。不雅测国际空间站有个优势,那就是其太阳能电池板可增长被不雅测到的概率。普通情况下,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。假设视点合适,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。

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图注:国际空间站的正弦式投影

除国际空间站外,天宫一号、同盟飞船、航天飞机等在较好的不雅测条件下,也是可以肉眼可见的。最关键的两个要素是,这些天然物体较大年夜,并且有金属反射光。空间站每90分钟绕地球一圈,这解释空间站不只可以看到,还可以看屡次。关于不雅测空间站,由于其轨道参数固定,算好其凌日时间后,以日落后90分钟、日出前90分钟不雅测最好。

计算出过境时间和地点

今朝轨道上有3.5万个轨道物体,实际上简直不时辰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,没法用肉眼看到。关于空间站如许的大年夜型轨道物体,也是须要卫星跟踪软件停止帮助定位,计算出过境时间和地点。在计算过境时间时,有多个软件可以帮助,只需输入不雅测点的经纬度,便可以计算出空间站的过境时间。

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图注:这是另外一种软件上的空间站过境时间(读者可以自行搜刮)

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图注:肯定过境时间和本身地点的地位,经过过程一些软件可以取得。

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图注:过境时间和方位角要肯定,这些都可以经过过程相干软件完成

比如图中不雅测地位是在英国,起首我们要选择取无暇间站的过境时间(经过过程卫星跟踪功能的软件取得),普通情况下国际空间站划过天际只需几分钟的时间,是以速度要快。在空间站凌日的时间内,选择傍晚的时辰比较合适,此时太阳曾经下山,但依然可以照到轨道上的物体,反射光比较激烈,比较度强,有益于不雅测。假设没有发明没紧要,由于每隔90分钟就会再出现一次,但此时的空间站高度要更高一些,在本来高度往上一些。

非肉眼不雅测

假设长短肉眼不雅测,应用双筒千里镜、地理千里镜加单反相机,那么不雅测的范围就成倍增长了。在肉眼不雅测法的基本上,假定好相机,完全可以拍到国际空间站。图中这张照片是有史以来空中不雅测设备拍摄到的最好空间站图象,时间是在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地理台。

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图注:专业不雅测者拍摄的空间站。

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图注:南菲尔德地理台拍摄的国际空间站,轨道高度350千米,也是迄今最清楚的空中拍摄的空间站图象

固然,拍摄的设备价格也高,为了精确对准空间站,就须要有电动跟踪装配、自适应光学元件等帮助器材,如许可以大年夜大年夜降低搅扰,对准目标。特别是自适应光学元件,可以补偿大年夜气湍流的搅扰。

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图注:德国TIRA分解孔径雷达不雅测到的阿特兰蒂斯号航天飞机

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图注:欧洲ATV飞船的轨道图象,也是由分解孔径雷达不雅测。

越专业的设备不雅测的精度越高,假设是空中分解孔径雷达,那么就触及军用,比如德国TIRA分解孔径雷达,便可以拍到空间站,航天飞机等。可精细化展示航天飞机的构造,我们乃至可以看到这架航天飞机的舱门是翻开状况。从图中标记可以看出,这架航天飞机轨道高度为650共千米,远远超出国际空间站高度。

综上,肉眼不雅测误差大年夜,对设备请求简直为零,可经过过程肉眼跟踪完成。假设要看到加倍清楚的轨道图象,那么就要经过过程设备。由于设备的视场很小,须要准肯定位,那么就要主动跟踪装配,还要清除大年夜气湍流搅扰,一整套组合拳打上去价格不菲,也耗时耗钱。根据以上欧洲ATV飞船、航天飞机的轨道分解孔径雷达图象可以看出,任安在轨道上隐蔽的物体都是可以被发明的,只需知道轨道参数便可,没无机密可言。且专业不雅测者也能够拍到,就是图象比较模糊一些,这也是国度队和小我在不雅测轨道物体上的差别。


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