2022年12月7日 星期三

在月球上可以看到埃及金字塔或中國長城?太空人可不這麼認為!

英國、荷蘭、比利時和法國的城市燈光,ISS 攝於 Sep. 15, 2021©NASA

當《星際爭霸戰》中飾演寇克艦長的演員威廉-夏特納(William Shatner)去年踏上太空之旅時,壯麗的景色讓他淚流滿面。他描述回望地球時除了感動,還有一種很特殊的悲痛感,就像剛得知親人死訊。科學家們把這種感覺稱為「總觀效應」(overview effect),常發生在太空人身上,當他們回望地球時,生出與這個星球和上面的人們強烈的連繫感。

當然,太空旅行者看到什麼,完全取決於他們飛得多高。夏特納和其他太空遊客飛到100公里高處,而國際太空站的太空人則在420公里以上的軌道飛行,少數到達月球的太空人則在離地球364,000公里以外。

近年來有幾位太空人,像英國的 Tim Peake和加拿大的 Chris Hadfield 等人,在媒體上透過照片和描述來分享他們的經驗,讓人們瞭解在太空中到底能看到甚麼景象。

當乘客從飛機的窗戶向外看時,他們可能身處於11~13公里的平流層中,天氣晴朗時可以看到水壩、橋樑、紀念碑和其他人造的結構物。

平流層之上的中氣層高約50至80公里,這裡是雲能形成的最高極限。再往上是增溫層,範圍從海平面以上80至710公里,包括大多數太空計畫公認的太空起點-卡門線(100公里)。

國際太空站的高度約420公里,在增溫層中。太空站中的太空人形容因為每92分鐘就圍繞地球一圈,所以視野總是不斷變化,從國際太空站上可以識別出蜿蜒穿過城市或森林的河流,閃亮的城市燈光,以及看起來像拼接棉被的農田。他們還從溢出海洋的紅色土壤,看到馬達加斯加等地森林被砍伐的情況,也可以發現使水變色的浮游植物群,以及漩渦狀的颱風。透過長焦的相機鏡頭,太空人可以放大城市或窺視埃及金字塔等人造建築;但國際太空站的速度太快,所以只有片刻時間來抓取鏡頭。但如果沒有相機,他們是無法辨識出金字塔或看見中國的長城。

尼爾-阿姆斯壯(Neil Armstrong)打破了從月球上可以看到人造建築的神話。在他的NASA 口述歷史中,他說他只能看得到大陸,特別是格陵蘭島,因為它在藍色海洋中呈現很顯目的白色,非洲也很清楚,當中反光的亮點可能是查德湖。

盡管阿姆斯壯提供了第一手的觀察,但從月球上可以看見金字塔或長城的說法還是一直存在。阿姆斯壯與其他登月太空人,以及國際太空站上的太空人都認為,如果沒有長鏡頭的攝影裝置,他們無法從太空看到這些物體。

顏色的對比是能否從太空中看到某物的關鍵因素。例如,從國際太空站上很容易辨識出穿過淺色地形的深色河流,但長城的顏色與周圍環境相似,因此即使有攝影設備也很難從高空看到它。

盡管長城給地面上的人們留下了深刻印象,但許多太空人將燈光描述為太空中最耀眼的視覺。例如,Jeffery Hoffman 在1985至1996年間進行了五次維護衛星和太空望遠鏡的太空梭飛行任務。Hoffman 表示,在數百公里的高空中飛越太平洋只需要30分鐘,當太空梭接近美國西岸時,打破海洋一片黑暗的城市燈光讓船員們迷眩,拉斯維加斯大道上的燈光亮得離譜,不用任何設備就能看到,他形容從太空俯視這個大城,就像在地球上仰望星空一樣。你被光點所包圍,腳下是燈光,而頭頂則是星光!

Astronomy, Emilie Le Beau Lucchesi

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