航天员在太空舱赏月与地面有何不同?你可能不知道
“海上生明月,天涯共此时。”在国庆中秋双节时,我们会想起在天宫空间站出差的神舟二十号乘组3位航天员——陈冬、陈中瑞、王杰。他们已在太空中飞行5个多月,10月下旬有望回到地球。
大家是否好奇,航天员在空间站过中秋,看到的月亮和地面上有何不同?是更大更圆,还是会随空间站运行在圆缺间变化?接下来,我们看看在空间站赏月有哪些特别之处。
画质更高清
在空间站赏月,视觉效果显著提升。太空中没有大气散射,月亮明亮清晰,也不存在“月明星稀”,皎洁圆月与漆黑太空无缝相接,群星光辉不被掩蔽。
不过,航天员隔着空间站窗户或出舱服面罩看月亮,不像在地球上能在山中、水畔、林下、云间等多种场景赏玩。想想这个,或许能让我们稍减艳羡之情。

图片来自wiki
要了解月亮圆缺问题,需知晓地球、月球和空间站的位置关系。平时我们脑海中可能有这样的印象:

按此图,空间站绕地球运行,应有广阔空间和多变视角,能看到月球侧背面。但实际位置关系怎样呢?用真实比例感受一下(长图警告):

从图中可知:一是月球离地球极远,二是空间站离地球很近。所以,空间站和地面的望月视角基本相同,看到的月亮大小盈亏也一样。
有个说法流传已久:地球和月球之间能并排摆下太阳系其他七大行星。这里郑重确认,此说法没错。

明月几时有,让我掐个表
地球上中秋前后人们会问“晚上您赏月了吗?”问航天员就得换个方式,这和空间站离地球“近”有关。
为何不把空间站放高些,而是让它贴着地球飞?有几个原因:
一、近地轨道满足长期微重力环境下的科学应用研究。
二、更高轨道需更强运载火箭,发射和维护成本更高。
三、再高就是范艾伦辐射带,长期驻留会带来健康和设备风险。
天宫空间站轨道低,飞得快,每绕地球一圈只需90分钟。地球上一天,空间站能看到16次月出月落,一半发生在我们的白天。问候航天员中秋快乐时,除问“吃月饼没?赏月了没?”还能问“赏到今天的第几次月了?”
月亮怎么“跳起舞”了?
前文说“空间站和地面上的望月视角基本相同”,有没有让航天员留意到的不同现象呢?是有的。
举起手指,分别闭左眼和右眼,会发现它在背景中位置改变,这是立体感的成因。世界各地的人,因地点不同,同一时刻看到的月球在星空背景中的方位有差异。从地球这头到那头,看到的月球方位在同一星空背景中相差2°,月亮在天上只占0.5°。但不与地球另一头的人认真拍照对比,很难体会到差异。

但空间站不同,它45分钟就能从地球这头飞到那头,能主动制造显著视角差异。45分钟里,能看到月亮在星空中缓缓漂移3、4个自身大小,这种有立体感的场面,地面赏月的人感受不到。

策划制作
作者丨曲炯 科普创作者
审核丨刘茜 北京天文馆研究员
策划丨丁崝
原标题:《同样赏月,航天员在太空舱看到的跟你有什么不同?猜你不知道》
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