前往太空旅行,我們能看到什麼樣的風景?

澎湃新聞記者 王昱

2021-07-14 22:08 來源:澎湃新聞

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近日,維珍銀河老闆理查德·布蘭森以70歲高齡乘坐維珍研發的太空船二號(VSS Unity),成功抵達距地面86公里高的太空邊緣,引發全球關注。
此前亞馬遜創始人貝索斯曾宣佈,將於7月20日和兄弟馬克搭乘“藍色起源”的飛行器前往太空。馬斯克的SpaceX計劃也表示,今年9月將搭載4名公眾,開展為期3天的太空之旅。今年年初,美國的大型太空建設公司(Orbital Assembly Corporation)向媒體透露,將在地球低空軌道打造第一間豪華太空旅館“Voyager Station”,預計在2027年正式納客運營。
各家公司爭相推出“太空旅行”套餐,讓亞軌道太空旅遊市場競爭愈演愈烈。我們更好奇的是,前往太空旅遊,到底能看到什麼樣的風景?維珍銀河老闆理查德·布蘭森(右三)和他的隊員乘坐維珍研發的太空船二號(VSS Unity),成功抵達距地面86公里高的太空邊緣,引發了全球關注。    維珍銀河 圖

維珍銀河老闆理查德·布蘭森(右三)和他的隊員乘坐維珍研發的太空船二號(VSS Unity),成功抵達距地面86公里高的太空邊緣,引發了全球關注。    維珍銀河 圖

7月11日,維珍銀河使用白騎士2號雙體運輸機搭載太空船2號升空,在距地面約15公里的高空釋放太空船2號,隨後太空船2號點火繼續爬升,飛行至近86公里高度,布蘭森和其他5個宇航員經歷了大約4分鐘的失重狀態後成功返回,整場飛行持續大約一個小時。
在當天的直播中,我們可以透過看到太空船2號的舷窗,看到遠處發光的地平線,新墨西哥州廣袤的沙漠在下方也清晰可見。可以看到遠處發光的地平線,新墨西哥州廣袤的沙漠在下方也清晰可見。 維珍銀河視頻截圖

可以看到遠處發光的地平線,新墨西哥州廣袤的沙漠在下方也清晰可見。 維珍銀河視頻截圖

“在80公里的高度,我們可以看到周圍環境更亮一些。因為從嚴格意義上來説,它還在大氣層內,依然有大氣散射,也因為離地面更近,相比空間站來説,能看到更清晰的地球表面的局部地貌。”北京大學天體物理專業在讀博士生王凱翔接受澎湃新聞記者採訪時説。
的確,雖然短暫的“太空遊”讓布蘭森搶盡風頭,但86公里並不是一個“令人滿意”的高度,甚至很多網友吐槽布蘭森並沒有真正地到達太空。因為按照中國及國際航空協會認可的太空高度標準,100公里才是真正的“卡門線”,即定義外太空與地球大氣層的分界線(據悉,7月20日貝索斯的藍色起源將衝擊100公里高度),而80公里是美國空軍和美國國家航空航天局界定的標準。
不僅如此,由於是亞軌道飛行,速度和動力趕不上真正的宇宙飛船,不能圍繞地球軌道飛行。雖然可以體驗到失重,但僅僅是脱離大氣層進入太空的邊緣,不是通常意義上的“太空漫遊”。可以體驗到失重,但僅僅是脱離大氣層進入太空的邊緣,不是通常意義上的“太空漫遊”。 維珍銀河視頻截圖

可以體驗到失重,但僅僅是脱離大氣層進入太空的邊緣,不是通常意義上的“太空漫遊”。 維珍銀河視頻截圖

據瞭解,目前國際空間站的運行軌道高度約為400公里左右。我國預計在2022年前後建成的中國空間站軌道高度也為400-450公里。有人或許會好奇,在這個高度,我們是不是能看到更多的景色呢?
“在空間站的軌道上,我們透過舷窗,可以看到地球大氣層、雲頂的輪廓,還有極光、雷暴,日出日落、月升月落等自然現象。星星肯定也是能看的,特別是運行到地球背面的時候,看的會更清楚一些,而在地球面對太陽那一面,因為地球本身的光也比較亮,所以會有一些干擾。”王凱翔介紹道。國際空間站發佈地球極光照片。       NASA 圖

國際空間站發佈地球極光照片。       NASA 圖

然而,不管是100公里還是400公里,相對於地球大約6400公里的半徑來説,都是小巫見大巫。所以我們不會看到一顆完整的水藍色星球,而是就像楊利偉在太空日記中寫的那樣,只是一小段弧度。
相比布蘭森所處的高度,空間站周圍的環境會更暗一些,透過舷窗,地球上的山脈、湖泊、河流的形狀仍然清晰可見,特別是夜間的地球,宇航員們用延時攝影捕捉到城市燈火和星光混合的獨特畫面,璀璨奪目,令人震撼。
據悉,空間站繞地球飛行約90分鐘,空間站上的宇航員每24小時大約能看到16次日出日落。2016年3月1日,宇航員Scott Kelly在空間站拍攝的日出。  NASA 圖

2016年3月1日,宇航員Scott Kelly在空間站拍攝的日出。  NASA 圖

 2014年7月14日,國際空間站的德國宇航員亞歷山大·格斯特拍攝到的“超級月亮”。NASA 圖

 2014年7月14日,國際空間站的德國宇航員亞歷山大·格斯特拍攝到的“超級月亮”。NASA 圖

國際空間站宇航員Nick Hague於 2019 年 9 月 2 日在 Twitter 上發佈了這張颶風多裏安的照片,並配文道:“從上方凝視風暴眼時,你會感受到風暴的威力。大家注意安全! ”

國際空間站宇航員Nick Hague於 2019 年 9 月 2 日在 Twitter 上發佈了這張颶風多裏安的照片,並配文道:“從上方凝視風暴眼時,你會感受到風暴的威力。大家注意安全! ”

2019年6月22日上午,國際空間站上的宇航員捕捉到了俄羅斯萊科克火山的意外爆發。 NASA 圖

2019年6月22日上午,國際空間站上的宇航員捕捉到了俄羅斯萊科克火山的意外爆發。 NASA 圖

2016年1月6日,宇航員Scott Kelly拍攝的喜馬拉雅山的冰湖。   NASA 圖

2016年1月6日,宇航員Scott Kelly拍攝的喜馬拉雅山的冰湖。   NASA 圖

2015年7月19日,宇航員Scott Kelly在Twitter上發佈了這張從國際空間站拍攝的巴哈馬羣島照片。  NASA 圖

2015年7月19日,宇航員Scott Kelly在Twitter上發佈了這張從國際空間站拍攝的巴哈馬羣島照片。  NASA 圖

宇航員Scott Kelly從國際空間站拍攝的澳大利亞大陸。  NASA 圖

宇航員Scott Kelly從國際空間站拍攝的澳大利亞大陸。  NASA 圖

突尼斯港口城市斯法克斯以南的彩色鹽池。  拍攝於2015年6 月19日。

突尼斯港口城市斯法克斯以南的彩色鹽池。  拍攝於2015年6 月19日。

2016年9月6日,宇航員Scott Kelly從國際空間站拍攝的猶他州鮑威爾湖。

2016年9月6日,宇航員Scott Kelly從國際空間站拍攝的猶他州鮑威爾湖。

從國際空間站拍攝的日本富士山,宇航員Johnson拍攝。     NASA 圖

從國際空間站拍攝的日本富士山,宇航員Johnson拍攝。     NASA 圖

前不久楊利偉的《太空一日》走紅網絡,讓我們有機會從航天員的視角,瞭解到太空真實的樣子,也解開了流傳很廣的謎題——坐在載人飛船上是否能看到長城?
我們人眼最多能看清楚呢?一個視力良好的人,最小分辨角大概為1/60度,那如果用三角函數計算一下,在距離地面100公里的高度上,能看到的物體尺寸的極限大概是30米左右,也就是説比30米小的物體就很難看清了,所以從理論上來説在距地面400公里的高空上,能看到的物體尺度也要有一兩百米以上。”王凱翔告訴記者。
那長城那麼長,為什麼航天員看不到長城呢?
“雖然長城很長,但它的寬度最多也就十來米,所以航天員從四百多米的高空很難分辨得清這麼細的長城。”
所以,普通的人造單體建築,在沒有相機和望遠鏡幫助下,人類肉眼是幾乎不可能區分出來的,只能在天氣極其好的情況下,看到城市的輪廓。2015年4月8日午夜,國際空間站上的宇航員拍下了一張巴黎的照片。整座燈光璀璨的巴黎城區,都只像一幅被密密麻麻線條分割的平面地圖一樣。   NASA 圖

2015年4月8日午夜,國際空間站上的宇航員拍下了一張巴黎的照片。整座燈光璀璨的巴黎城區,都只像一幅被密密麻麻線條分割的平面地圖一樣。   NASA 圖

從國際空間站拍攝的夜晚的日本。NASA 圖

從國際空間站拍攝的夜晚的日本。NASA 圖

2021年2月12日農曆大年初一,駐留在“國際空間站”上的俄羅斯航天員謝爾蓋·庫德·斯維奇科夫在太空中藉助推特用中文向中國人拜年,並附上在太空中拍攝的北京和武漢市的照片。圖為北京市夜景。     推特@KudSverchkov 圖

2021年2月12日農曆大年初一,駐留在“國際空間站”上的俄羅斯航天員謝爾蓋·庫德·斯維奇科夫在太空中藉助推特用中文向中國人拜年,並附上在太空中拍攝的北京和武漢市的照片。圖為北京市夜景。     推特@KudSverchkov 圖

為什麼空間站只能“停留”在四百多公里高的軌道上呢?為什麼我們不能飛得更高,去看更寬廣的宇宙?
“運載火箭的目的就是讓航天器突破地球的引力飛到太空去。要送往更遠的軌道,要麼消耗更多的燃料,要麼攜帶更少的東西上去,對火箭的運載能力是一個很大的考驗。”王凱翔説。
另外,在地球周圍還有一個名為“範艾倫輻射帶”的空間區域,它大致分成1500—5000公里和13000—20000公里的高度範圍,在空間天氣擾動的時候還會向上、向下擴張。這一區域有能量非常高、密度也非常大的帶電粒子,對在其中飛行的飛行器傷害很大。
值得注意的是,因為地磁場本身不是對稱的,在南大西洋上方的地磁場形態導致這裏的輻射帶高度比較低,在有擾動的時候可能只有1000公里高度左右,空間站飛高了就很容易進入輻射帶,受到帶電粒子的傷害。
所以,綜合考量發射成本、觀測需求,以及航天員的健康和飛行器、儀器設備的安全等因素,科學家把空間站飛行的高度,設定在400公里附近。SpaceX龍飛船貨運飛船離開國際空間站。  NASA 圖

SpaceX龍飛船貨運飛船離開國際空間站。  NASA 圖

中國空間站在軌運行效果圖     人民視覺 圖

中國空間站在軌運行效果圖     人民視覺 圖

目前,市面上推出的“太空旅行”,主要還停留在亞軌道飛行的初級階段,並且技術難度高、資金需求巨大、回報週期長仍是市場發展的難點。
據法新社報道,維珍銀河稱已將600張“船票”賣給60個不同國家的顧客,售價從20萬至25萬美元不等。維珍銀河的最終目標是每年開展400次太空旅行。
而隨着科技的進步,或許有一天飛向太空更加“平民化”,而運載火箭能將宇宙飛船發射到太空,並登陸另一顆行星,實現真正的“星際旅行”。
人類對太空的探索永不停歇。如果能有機會,你願意前往太空旅行嗎?
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責任編輯:徐穎
校對:欒夢
澎湃新聞報料:4009-20-4009   澎湃新聞,未經授權不得轉載
關鍵詞 >> 太空旅行,維珍銀河,太空

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