03.05 从地面可以清楚的看到太空中的卫星吗?

吃饭的样子


地面上用肉眼是可以看到太空中的人造天体的,当然不是全部,而是一部分,因为能被肉眼看到的人造天体至少要满足一些条件,一是要“足够近”,一般来说要在近地轨道运行的天体。二是自身体积要足够大,或者有足够大的反光部件。

按照这两个标准来看,我们在地面上用肉眼可以看到的人造天体有国际空间站,天空二号,哈勃空间望远镜以及“依星闪光”。其中最容易看见的是国际空间站与铱星闪光。国际空间站过境时最亮的时候能超过-3等星,而铱星更亮,角度合适的话则可以比金星还亮的多,达到-8等。而我们的“天空二号实验室”与哈勃太空望远镜差不多,最亮时接近1等星的亮度。国际空间站过境持续时间较长,典型的情形是,一个亮点从靠近地平处出现,然后逐渐变亮,划过天空,最后逐渐变暗,消失在地平线。铱星持续时间很短,只有几秒。典型的情形是天空中突然出现一个亮点,然后迅速增亮,继而亮度迅速下降然后消失。

国际空间站是目前体积最大的人造天体,由6个实验舱(俄罗斯3个,美国1个,欧洲航天局1个以及日本1个),1个美国提供的居住舱(内有卧室、洗手间、厨房和医疗设备),还有2个结点舱和及运输系统所组成,国际空间站的总重量达到430吨,其中主桁架长达88米。但这些都不是重点,能让我们看到它是因为国际空间站那4个巨大的太阳能发电阵列,宽度有110米,并且,空间站的平均运行高度约为400千米,这个高度其实是比较低的,相对于地球6371千米的半径可以说是贴着“地皮”上一点点飞行了。

相比之下,我们的“天宫二号”就比较“袖珍”了一点,毕竟只是个开始。目前天宫二号是由一个资源舱与一个实验舱两个舱室组成,全长10.4米,最大直径 3.35 米,太阳翼展宽度约18.4米,总重约8.6吨。

哈勃空间望远镜比天空二号小一点,但质量有11吨,估计是那2.4米的主镜比较重吧!

依星是美国铱星公司上世纪九十年代发射的六十六颗用于手机全球通讯的人造卫星,虽然这个依星公司在2000年就宣布破产了,但这几十颗卫星还在天上工作。与上面几个大家伙主要是靠太阳能翼板反光不同的是,这些铱星外侧都装有三块铝天线,这几个天线表面就像镜面一样光亮,这比太阳能翼板反射率高多了,反射到地面的阳光可以形成几千米宽的一条光带。如果你在这条光带内,你就会看到铱星很快变亮,最亮时可以达到-8等,不过只能持续几秒钟就迅速变暗消失了。不过依星数量众多,所以还是有很多机会可以看到的。

如果有对观测这些人造天体感兴趣的小伙伴,可以去查一个叫 Heavens-Above 的网站,这个网站可以帮助人们不需望远镜等就可以观察并追踪环绕地球的人造卫星等天体,是非盈利性质的。

因为都是在近地轨道的原因,所以这些人造天体只能在天亮前和天黑后不久才能看到,半夜去看就不要去想了。可观看的时间一样,铱星也只出现于 天快亮前或天黑后不久的夜空,深更半夜是见不到它们的。一般来说,就是一个亮点从靠近地平处出现,然后慢慢变亮,肉眼可见的速度划过天空,最后逐渐变暗,最后又消失在远处的地平线。你可以根据网站的预报去选择观察。最后附一张依星闪光与月球。


清明的星空


所谓清楚的看到是不可能的,因为在低轨道运行的卫星,离地面的最低高度也有一百多千米,卫星即使加上太阳能电池板的宽度也不过十多米,一般情况下,在一百多千米外用肉眼什么也看不到。但是有时候我们的确也看到了低轨道卫星,这要满足一些条件,比如卫星表面或者是太阳能电池板使用了反光材料(我国的东方红一号卫星就特意在表面加装了一个反光装置,就是为了让地面上的人看到),它的反光平面正对着我们,而太阳光照射的角度又刚好合适,等等。但是就算看到了,也不过是一颗正在天空中运动着的很暗的小星星而已,还赶不上木星的亮度。


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