ZAKER贵阳 2021-07-21
千呼万唤!贵阳网友“追拍”中国空间站,好像成功了!
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刚刚,20:25 分,贵阳摄影师张晖在花溪高坡云顶花海拍到了疑似 " 中国空间站 " 过境贵阳上空间的瞬间。

▲张晖拍到疑似中国空间站过境贵阳上空的瞬间

据张晖介绍,根据相关天文软件预测显示,中国空间站将于今晚 20 点 21 分至 26 分经过贵阳上空,20 点 23 分达到可见最高点。于是为了亲眼目睹这颗夜空中最亮的 " 星 ",他下午就驱车赶到了光污染相对较少的花溪高坡。幸运的是,在贵阳好天气的加持下,中国空间站在预测时间内如约而至。

" 越接近预测的时间段就越激动,不过等到预测时间到的时候,一开始并没看到,又等待了几分钟,就在预测时间的最后时段,突然发现空中出现了一个亮点在移动,几秒钟时间,稍瞬即逝。根据时间和位置分析,我觉得是中国空间站。好激动,我按照一开始的设想,还对着那个亮点敬了一个礼。"

有几位贵阳天文爱好者则说,由于所处位置以及云层遮挡等原因,他们未在贵阳上空发现中国空间站的身影。不过他们表示,会找机会再寻觅中国空间站的踪迹。

如何才能拍到中国空间站?

今年 4 月 29 日,中国空间站核心舱成功发射;6 月 17 日,神舟十二号载人飞船升空,3 名航天员领命出征,神舟十二号与天和核心舱完成对接,中国人首次进入自己的空间站;7 月 4 日,神舟十二号航天员乘组圆满完成首次出舱任务。同日,北京网友拍摄到中国空间站从头顶飞过,引发了全民拍摄中国空间站的热潮。

如何才能拍到中国空间站?据专业人士介绍,航天器的轨道飞行数据都是公开的,现在有很多软件可以根据这些数据计算预报它的位置,我们可以借助这样的软件,就能知道它在什么时候经过哪一片星空,亮度也能根据距离预测出来。预报软件会给出在出现时候空间站的方位和仰角。

▲天文爱好者 @Jeff 的星空之旅在四川境内拍到的中国空间站动图

▲通过延时摄影,正在北京市房山区上空过境的中国空间站,被 " 画 " 成一条掠过夜空的白线。王俊峰摄

▲中国空间站飞过湖北宜昌秭归长江西陵峡江 段雷勇摄

▲四川网友拍到的四川上空中国空间站

原来空间站天天都会过境贵州!专家说 ……

贵州中科天文教育与先进技术研究院专家在接受多彩贵州网记者采访时表示:" 如果中国空间站只过境一次的话,那它不就掉下来了么?"

据贵州中科天文教育与先进技术研究院研究员谢成荫介绍,在某种程度上,中国空间站每天都会直接从地球的大多数地点上空掠过。换而言之," 中国空间站每天都会过境贵州,但适合市民观测的机会并不算多。"

▲定位于贵阳市观山湖区多彩贵州网," 天文通 " 微信小程序上显示,中国空间站在 7 月 21 日、7 月 22 日的过境情况

以 7 月 21 日为例,中国空间站在 12:11:44 至 12:22:09、13:49:27 至 13:58:30、18:42:06 至 18:52:05、20:18:55 至 20:28:34 这四个时段过境。但只有 20:18:55 至 20:28:34 这一时段能够被贵阳市民看见星等为 0.8 ( 天文上用星等描述天体亮度,星等数字越小天体越亮 ) ,但这并非是最佳观测时间。

最佳观测时间应在刚刚日落或者即将日出时。综合贵州气候、地理环境等各方面的情况,贵州中科天文教育与先进技术研究院分析,近期中国空间站的最佳观测时间在 8 月 5 日的 5:01:46 至 5:05:34,星等为 1.4,其运动轨迹在贵州的西南偏南 42 度角到东北偏东 10 度角。

▲近期中国空间站的最佳观测时间在 8 月 5 日的 5:01:46 至 5:05:34 ( 贵州中科天文教育与先进技术研究院供图 )

谢成荫解释,白天看不到,因为天空太亮,很难分辨出中国空间站在蓝天上的存在;夜晚也看不到,因为中国空间站也在地球阴影下,漆黑一片。而只有在晴朗无云的天气,观测者所处位置刚刚日落或者即将日出,或中国空间站经过观测者上空时,才有机会具备 " 空间站被照亮,而地面还没有阳光的干扰 " 的观测条件。

中国空间站轨道与地面的垂直高度 400 多公里,相当于贵州黔灵山到四川峨眉山的直线距离。但大多数时间,中国空间站并不是从我们头顶上方经过,而是从天边以较低的倾角通过。

▲山西省天文爱好者苏少杰 2021 年 7 月 4 日在太原市小店区拍摄的天和核心舱过境轨迹

因此,大多数观测者与中国空间站的距离则更远,大约在 1000 至 2000 公里之间,所以人们在地面能肉眼可见的,只是一个小光点——这一小光点,是中国空间站太阳能电池板的反光闪烁。

" 只要在傍晚和凌晨的过境,理论上全国都可以看到。"谢成荫说,合适的角度下,普通相机甚至手机都能有机会拍摄到中国空间站经过的光点。如果想看到空间站的形状结构,谢成荫建议用高倍望远镜或长焦镜头。

未来,贵州中科天文教育与先进技术研究院还将在贵州省科协的指导下,向公众预报介绍和发布一些人造天体的知识。

专家答疑

贵州中科天文教育与先进技术研究院,是国内首个民间天文高端智库与天文科学成果转化平台,由中国科学院部分单位及社会有关机构共同发起成立。研究院立足中国科学院,融合全球科研机构、高校、高新技术企业等天文创新资源,为政府、科研机构、行业 ( 企业 ) 提供创新领域的第三方专业咨询和综合服务。

7 月 21 日,贵州中科天文教育与先进技术研究院组织专家就网友对 " 中国空间站过境 " 的相关疑问,进行了补充解答。

▲预计在 2022 年完成的中国空间站效果图 ( 贵州中科天文教育与先进技术研究院供图 )

疑问一:中国空间站与今年 6 月 17 日发射的神舟十二号有什么关系?

贵州中科天文教育与先进技术研究院:中国空间站像一个 " 大型积木 ",由很多部分拼接而成。从设计效果图可看到,它看起来整体呈 T 字构型本构型,有 3 个舱段,一个天和核心舱,两个实验舱,核心舱居中,两个实验舱连接于两侧,供航天员工作活动的空间可达 110 立方米。

目前,中国空间站由天和核心舱、天舟一号货运飞船、神舟十二号载人飞船组成,待 2022 年问天、梦天两个实验舱完成组合后,中国空间站的体积和亮度会进一步增强。

如果将中国空间站比作中国人在太空里的 " 家 ",那神舟飞船就好比一辆轿车,将宇航员送上太空,在即将与天舟一号飞船对接前和对接后,与天舟一号飞船的相对速度为 0。

疑问二:通过 " 天文通 " 微信小程序查到,7 月 21 日,空间站一天之内过境贵阳 4 次。《人民日报》等媒体在报道中提到:" 中国空间站 90 分钟绕地球一周。" 为什么中国空间站 90 分钟绕地球一周,但一天之内过境贵阳才 4 次呢?

贵州中科天文教育与先进技术研究院:中国空间站确实是每 90 分钟绕地球公转一周。但由于空间站倾角为 42 至 43 度,且地球在其下方自转,在某种程度上,空间站直接从地球的大多数地点上空掠过。比如下面这个图是在地球上交叠的空间站轨道。

飞船每天绕地球飞行的轨道面,可以想象为地球仪的圆弧支架,飞船每 90 分钟左右沿着圆弧支架绕地球一圈,地球在这 90 分钟里也自转了 1.5/24=1/16 圈。

▲中国空间站每天绕地球飞行的轨道 ( 贵州中科天文教育与先进技术研究院供图 )

假设我们的视角跟飞船轨道面保持静止,飞船转动的同时地球也在自转,某次飞船经过贵阳的天空之后,需要再等 90 分钟飞船才会到飞船轨道面原来的位置,而此时贵阳已经跑到了 2200 多公里以外的位置,站在地球上的人想看飞船,却被地球挡住了。

疑问三:为什么同一个城市,有些地方可看见中国空间站过境,有些地方却看不见?比如,在 " 天文通 " 微信小程序上,定位 " 观山湖区龙泉苑街 ",可见 "7 月 20 日 21:42:41 中国空间站过境 " 的消息,但定位 " 乌当区保利温泉新城 ",就无中国空间站过境信息。

贵州中科天文教育与先进技术研究院:中国空间站在低倾角过境的时候,观测卫星容易受到高楼、山区的阻挡。离山体较近的乌当区被遮挡看不到,但是当观测者 " 后退 " 到离山体较远的世纪城,飞船就在山顶上的天空出现了。

疑问四:高倍望远镜和长焦镜头需要多高配置才能看到中国空间站的形状?

贵州中科天文教育与先进技术研究院:大部分观测,中国空间站离我们有 1000 至 2000 公里远,神舟十二最大尺寸约为 10 米,arcsin ( 10/1000000 ) 约等于 0.034 角分。

而人眼的分辨率为大约 1 角分,要在视场中看到空间站至少需要放大 1/0.034=29.411765 约等于 30 倍,而如果希望分辨空间站的细节而不只是一个光点,则需要再放大十余倍 ( 30*10 ) 才能基本分辨出外轮廓、放大数十倍 ( 30*20~30 ) 才能看清更多细节。

就此补充采访了摄影专业人士,以华为 mate 30pro 为例,很多手机摄像头可将拍摄主体最大放大到 30 倍。以相机为例,焦段为 50mm 的镜头最接近于人类的正常视角,如需要放大 10 倍以上,按照专业镜头的设计,至少需要用 600mm 的长焦观看或拍摄,才能基本分辨出空间站的外轮廓。

贵阳晚报 +/ZAKER 贵阳

贵阳日报融媒体记者 欢喜

部分内容和图片综合科技日报、四川日报、多彩贵州网

编辑 周欢 / 编审 李枫 / 签发 安辉

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