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在太空中能不能看到地球上的建筑?

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太空精酿,著有《下一站火星》《啤博士的啤酒札记》
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咱们先把题目里的看定义为「裸眼看」哈

做一个非常简单的计算:

1. 人的肉眼分辨率极限用是 1 角分左右,是六十分之一度;

2. 切换成弧度:就是 1/60/57.3 弧度,大约是 0.00029 弧度;

3. 根据初中几何关于圆弧的基本知识,它对应的圆弧长度就是,就是圆弧半径,也就是我们肉眼与要观测目标的距离;

4. 人类目前的载人航天如中国的神舟 / 天宫和国际空间站,它们都在距离地球表面的 400 千米高度,相当于

5. 那么我们可以很简单算出人眼在这个高度的分辨率是 116 米左右;

6. 假如你在太空中飞行,速度极快在 7000+ 米 / 秒级别。这个 400 千米是指你看正下方,但你极少有机会能认真盯着看吧,眼睛并不能长时间去认真对焦;

7. 而且你不可能裸眼,一定隔着厚厚的窗户 / 头盔,他们用的是特殊高强度材料,会影响你视力;

8. 而且你和地面隔着 400 千米的大气,干扰极大。光一个对流层 10 多千米,就有大量风雨雷电雪雾霜烟阻挡。

所以:

  1. 人类肉眼是几乎不可能看清某个建筑的。甚至整座北京城中心城区看起来的效果,都只像你在十层楼上看个地上掉的报纸而已,要看清楚某个字 / 某个建筑岂不是开玩笑?
  2. 而隐藏在自然背景里的,比如长城,你的肉眼根本不可能分辨出来那城墙,那墙才多大。杨利伟进入太空后,就直言并看不到长城。

甚至是著名的罗布泊钾湖生产基地,你也只能在极好的天气看到一小片绿色的区域(盐池)而已,肉眼根本分辨不出来这是个什么形状的建筑。

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这是 NASA 著名宇航员 / 摄影师 Scott Kelly 的自拍,他的背景大致就是肉眼看地球的状态。背景是加勒比海的巴哈马群岛,大概 700 个岛屿,陆地总面积在 14000 平方公里左右,那天天气极好看起来也就是这样而已。

所以,普通的人造单体建筑,在没有相机和望远镜帮助下,人类肉眼是几乎不可能区分出来的。

当然,也不是说没有可能,在天气极其好的情况下,能勉强肉眼看出来迪拜在海上修的世界岛、棕榈岛,人类超大型矿山之类。但这是超大规模的建筑集合,具体的某个建筑,还是看不见。

再或者反过来,从地面看国际空间站呢?理论上应该和从国际空间站看地面一样的效果。

国际空间站已经是人类在太空中的最大建筑了,宽度上百米,足够塞满一个足球体育场,比长城好分辨多了。

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但实际上用专业单反相机拍它飞掠月球(你们看背景月球多大!),也就这个效果(自 Movie Vertigo)。

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谁能肉眼直接看见它?(夜晚看到它反射的太阳光就算了,别杠)

而从比 400 千米更远的地方,还有说阿波罗登月宇航员能看到的,就算了吧,不讨论不讨论,我输了。

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