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航天员在太空中能看见长城吗?


要否定“看得见”的观点其实很简单。长城的宽度可供4匹马并骑,也就四五米宽,最多不超过10米。今天四通八达的高速公路和机场大都超过了这个宽度,它们比长城更宽也更整齐。如果从太空能看到长城的话,那就也能看到这些建筑,还有更为庞大的城市建筑群。“唯一的人工建筑”这个说法是无法成立的。中国首位航天员杨利伟接受记者采访时也说:“地球景色非常美丽,但是我没有看到我们的长城。”后来的中国航天员也没有看到长城。

专业航天机构也不免会被某些错误说法误导。2004年5月,欧洲航天局曾发布了一张高分辨率卫星照片,并认为图像中一条蜿蜒的细线条是长城。这个消息很快受到了国内外学者的质疑。北京测绘设计研究院用航拍地图和1:10000的地形图进行对照分析,确认那其实只是一条山间公路。

航天员上天的目的并不是为了看长城,他们所搭乘的航天器轨道也不一定会经过长城上空,即使经过,天气、光线等条件也未必适合观测。那么,如果条件都合适,航天员是否就可以看见长城了呢?

我们眼睛的空间分辨率大约为0.1°。所以,两个点的距离相对于观测者眼睛的夹角必须大于0.1°,我们才能辨认出来这是两个点而不是一个点。也就是说,即使一个物体的宽度达到10米,在20千米的高度看已经模糊不清了,在36千米以上的高度,它就会在我们的视线内消失。在300千米左右的太空,物体宽度得达到500米以上才能被看见。

不过长城具有长度优势。你可能看不清地板上头发丝粗细的小点儿,却很容易看到一根头发。裸眼观察一个点和一条线的极限距离是截然不同的。在万米高空的飞机上,我们还能看到地上的河流和公路,条件合适的话也可能看到长城。所以在军事上,为了不被敌人发现,经常使用迷彩装饰,把人和武器甚至战舰涂上不同色块。

但长城也有劣势,它的走向并不规则,而是沿着山脊自然走向延伸的,所有的石料和山体类似,沿途有植被遮掩,几百年来风吹雨打也对它造成了一些破坏,这些因素都降低了长城的可辨识度。

对于我们的眼睛来说,物体的亮度,尤其是它相对于背景的对比度最重要。只要一个物体能发出足够亮的光,就可以被看见,最典型的就是夜晚的繁星。这些星星大多数距离地球非常遥远,连光都得“走”好多年,但我们能够轻易看到它们。

但利用颜色的差别看到群山中的长城,将是很困难的,因为自然状态下长城与背景过于接近。也有人提出利用明暗的差别看长城会容易些。比如,雪后长城城墙的影子与周围的白雪可以形成明显的对比,在合适的光线条件下可以利用明暗的差别看出长城。但相对于长城所处的自然环境,这样的对比仍然不够强烈,影子的宽度也太细了。还有人提出,如果把几千米跨度的长城用很强的灯光照亮,或者铺上反光材料,或者在长城上施放焰火,都可以让长城“被看见”。将来“神舟”飞船再次飞行或中国航天员长驻空间站时,或许能够做这样的试验。

2004年,“国际空间站”上的航天员用高分辨率的镜头拍摄了长城。这可不是随便拍的,需要合适的天气、光线条件才能拍摄清楚。要是用上雷达,那就更有可能发现被掩埋几百年的长城残迹。尽管它们经过风吹雨打甚至被人为破坏,在地面上都无法分辨,而雷达却可以发现它们。