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在太空用肉眼可以看到长城吗?
一个争论不休的问题
长城,绵延在我们伟大祖国辽阔的土地上。它像一条巨龙,跨过浩瀚沙漠,穿过茫茫草原,翻越巍巍群山,奔向苍茫大海。这座雄壮的建筑作为中国古代人民智慧的结晶,世界七大奇迹之一,一直是地球上一个伟大的文明标志。那么,在太空中用肉眼能看到长城吗?
这是一个令航天界争论不休的话题。美国航天员尤金·塞尔南就肯定地表示:“在高度为160到320公里的地球轨道上,的确可以用肉眼看到中国的长城。”有些航天员更表示,在大约217公里高度的环地球轨道上,无需借助任何光学仪器,他们就可以看到地球上的公路、机场、大坝,还可以清楚地分辨出哪里是城市,哪里是乡村。由此,一些媒体煞有介事地报道说:“美国航天员称,他们从月球上用肉眼能看到的人类最大的建筑物就是长城,在那里看到的长城就像一条黑色的蚯蚓。”我国小学的语文课文《长城砖》中也自豪地写到:“一位宇航员神采飞扬地说:‘我在宇宙飞船上,从天外观察我们的星球,用肉眼只能辨认出两个工程……另一个就是中国的万里长城!”’
可是,也有一些专家通过分析认为,长城虽然很长,但宽度很窄。从太空的距离来看长城,很可能就像从远处看一根头发丝,不可能看清楚。于是,人们开始纷纷指责,用肉眼能在太空中看到长城是个“科学谎言”和“国际玩笑”。也有一些航天员的说法支持这种观点。例如,曾在国际空间站工作过的威廉·博格在1991年出版的《在太空中如何盟洗》一书中说,在那样的高度上,只有用望远镜才能看到长城。登月航天员奥尔德林在2000年接受凤凰卫视采访时,也表示在月球上是看不到长城的。2003年10月,中国首位航天员杨利伟在返回地面之后表示:“看到地球的景色非常美丽,但我没有看到我们的长城。”一时间,用肉眼从太空中可以看到长城的说法似乎真的成了一个美丽的“神话”。
引起事议的卫星照片
2004年5月11日,欧洲太空局的网站首页以“从太空看中国长城”为题,发布了一张“普罗巴”卫星在3月25日经过我国国境时拍摄的高分辨率卫星图像。这张图片上还有一段文字说明指出,该图右上方一条蜿蜒曲折的细线条是位于中国北京东北方向的一段经过风蚀的长城。该说明还认为,如果天气、光照等条件适合,航天员可以用肉眼看到长城。
欧洲太空局的这条消息一经发表,就引来了我国国内众多专家的质疑。从事遥感图像解译工作长达40多年的中国科学院遥感卫星地面站的戴昌达研究员,以及光学物理专家聂玉昕研究员对此进行了理论分析、遥感实验和实地验证。最后得出的结论是:“那不是长城。”他们认为该照片上没有明确的地理坐标,没有经纬度,更没有明确标注所拍摄的是哪一段长城;而且,照片上显示的长城图像毫无规则,其大小、宽度明显不一。如果把这张照片倒转180度再看,就能明显地看到山脉之间的水系和间歇性河流旁的河滩、村庄和小路。图中所显示的两个明显的部分应该是河流,因间歇干旱而无水,所以在图中呈现为白色。而长城的旁边是没有水系的。他们指出:欧洲太空局认定的“长城”实际上是一条山沟。
在我国专家提出质疑后过了几天,欧洲太空局就在一份公报中澄清,他们对于这张照片的解读有误。这张由“普罗巴”卫星拍摄的照片中,原先被当做长城的部分应该是一条流入北京密云水库的河流。至此,一场关于长城的争论终于平息下来。
肉眼与长城
科学家目前得出的比较一致的看法是:人类用肉眼无法从太空看到长城。那么,这又是为什么呢?我国科学家从以下两个方面给出了解答:
人的视觉功能:450米的极限观察距离 一般人能够产生立体视觉、感受到物体的立体形状的极限观察距离大约有450米,超出此距离,人的眼睛就会失去立体感,从而不能识别物体的三维形态,也不能区分物体的远近。有人做过一个实验:一个人站在天安门广场上的毛主席纪念堂前面,刚好能看到400米之外直径为20厘米的国旗旗杆顶端。如果站得再远些,旗杆的顶部就分辨不出来了。国外一位训练有素的侦察员在良好的视况条件下,能够识别出2公里之外一辆坦克上大小约32厘米的炮塔和嘹望孔。
根据人眼的视觉原理和视觉分辨率,有的科学家估算,常人可用肉眼识别长城的最远距离约为36公里。在城墙宽度达到10米的情况下,视觉分辨能力较强的侦察员有可能在62公里远处看到长城。然而,这些距离都远远小于一般公认的太空高度。更何况在大部分地方,长城的宽度都是小于5米的。
因此,航天员只有在宇宙飞船升空或降落的过程中,在距离长城不远的瞬间才能用肉眼看到长城。但这个瞬间非常短暂。航天员稍微一分心,就会错过它。
长城本身的建筑特点:500米高的长城?
在距地面300公里的高空中,地面上如果有一个长、宽都达到500米的物体,那么用肉眼看去,它将是一个点。如果长城能达到这个宽度,而且与周围环境的反差很大,那么在太空也许还是可以用肉眼看到它的。可惜那是不可能的。而说在距离地球38.4万公里的月球上能看到长城,这就实在太离谱了。另外,长城是砖土结构,不能发光,对光线也没有太强的反射作用,所以它与背景环境之间的反差不会太大,也不会造成太大的阴影或投影。据此判断,航天员在太空中仅用肉眼是绝对不可能看到长城的。
但是,用卫星遥感技术能够帮助人们从太空“看”到长城。中国科学家对法国“斯波特”卫星提供的华北地区图像进行了应用处理、图像解译,并驱车赶往现场进行验证。终于,从这张遥感图像上,他们“分辨”出了一段长城——在经过计算机增强处理之后的图像上,蜿蜒延伸的细线状影像清晰可见,细线上还有一些灰白色的斑点,用红笔沿着它们,可以画出一道弯弯曲曲的线。那就是长城。2004年9月29日,戴昌达等一行五人“按图索骥”,前往北京密云境内黑龙潭以北,位于椴树梁村的一段野外长城进行实地考察,结果证实了他们得出的结论。
一个争论不休的问题
长城,绵延在我们伟大祖国辽阔的土地上。它像一条巨龙,跨过浩瀚沙漠,穿过茫茫草原,翻越巍巍群山,奔向苍茫大海。这座雄壮的建筑作为中国古代人民智慧的结晶,世界七大奇迹之一,一直是地球上一个伟大的文明标志。那么,在太空中用肉眼能看到长城吗?
这是一个令航天界争论不休的话题。美国航天员尤金·塞尔南就肯定地表示:“在高度为160到320公里的地球轨道上,的确可以用肉眼看到中国的长城。”有些航天员更表示,在大约217公里高度的环地球轨道上,无需借助任何光学仪器,他们就可以看到地球上的公路、机场、大坝,还可以清楚地分辨出哪里是城市,哪里是乡村。由此,一些媒体煞有介事地报道说:“美国航天员称,他们从月球上用肉眼能看到的人类最大的建筑物就是长城,在那里看到的长城就像一条黑色的蚯蚓。”我国小学的语文课文《长城砖》中也自豪地写到:“一位宇航员神采飞扬地说:‘我在宇宙飞船上,从天外观察我们的星球,用肉眼只能辨认出两个工程……另一个就是中国的万里长城!”’
可是,也有一些专家通过分析认为,长城虽然很长,但宽度很窄。从太空的距离来看长城,很可能就像从远处看一根头发丝,不可能看清楚。于是,人们开始纷纷指责,用肉眼能在太空中看到长城是个“科学谎言”和“国际玩笑”。也有一些航天员的说法支持这种观点。例如,曾在国际空间站工作过的威廉·博格在1991年出版的《在太空中如何盟洗》一书中说,在那样的高度上,只有用望远镜才能看到长城。登月航天员奥尔德林在2000年接受凤凰卫视采访时,也表示在月球上是看不到长城的。2003年10月,中国首位航天员杨利伟在返回地面之后表示:“看到地球的景色非常美丽,但我没有看到我们的长城。”一时间,用肉眼从太空中可以看到长城的说法似乎真的成了一个美丽的“神话”。
引起事议的卫星照片
2004年5月11日,欧洲太空局的网站首页以“从太空看中国长城”为题,发布了一张“普罗巴”卫星在3月25日经过我国国境时拍摄的高分辨率卫星图像。这张图片上还有一段文字说明指出,该图右上方一条蜿蜒曲折的细线条是位于中国北京东北方向的一段经过风蚀的长城。该说明还认为,如果天气、光照等条件适合,航天员可以用肉眼看到长城。
欧洲太空局的这条消息一经发表,就引来了我国国内众多专家的质疑。从事遥感图像解译工作长达40多年的中国科学院遥感卫星地面站的戴昌达研究员,以及光学物理专家聂玉昕研究员对此进行了理论分析、遥感实验和实地验证。最后得出的结论是:“那不是长城。”他们认为该照片上没有明确的地理坐标,没有经纬度,更没有明确标注所拍摄的是哪一段长城;而且,照片上显示的长城图像毫无规则,其大小、宽度明显不一。如果把这张照片倒转180度再看,就能明显地看到山脉之间的水系和间歇性河流旁的河滩、村庄和小路。图中所显示的两个明显的部分应该是河流,因间歇干旱而无水,所以在图中呈现为白色。而长城的旁边是没有水系的。他们指出:欧洲太空局认定的“长城”实际上是一条山沟。
在我国专家提出质疑后过了几天,欧洲太空局就在一份公报中澄清,他们对于这张照片的解读有误。这张由“普罗巴”卫星拍摄的照片中,原先被当做长城的部分应该是一条流入北京密云水库的河流。至此,一场关于长城的争论终于平息下来。
肉眼与长城
科学家目前得出的比较一致的看法是:人类用肉眼无法从太空看到长城。那么,这又是为什么呢?我国科学家从以下两个方面给出了解答:
人的视觉功能:450米的极限观察距离 一般人能够产生立体视觉、感受到物体的立体形状的极限观察距离大约有450米,超出此距离,人的眼睛就会失去立体感,从而不能识别物体的三维形态,也不能区分物体的远近。有人做过一个实验:一个人站在天安门广场上的毛主席纪念堂前面,刚好能看到400米之外直径为20厘米的国旗旗杆顶端。如果站得再远些,旗杆的顶部就分辨不出来了。国外一位训练有素的侦察员在良好的视况条件下,能够识别出2公里之外一辆坦克上大小约32厘米的炮塔和嘹望孔。
根据人眼的视觉原理和视觉分辨率,有的科学家估算,常人可用肉眼识别长城的最远距离约为36公里。在城墙宽度达到10米的情况下,视觉分辨能力较强的侦察员有可能在62公里远处看到长城。然而,这些距离都远远小于一般公认的太空高度。更何况在大部分地方,长城的宽度都是小于5米的。
因此,航天员只有在宇宙飞船升空或降落的过程中,在距离长城不远的瞬间才能用肉眼看到长城。但这个瞬间非常短暂。航天员稍微一分心,就会错过它。
长城本身的建筑特点:500米高的长城?
在距地面300公里的高空中,地面上如果有一个长、宽都达到500米的物体,那么用肉眼看去,它将是一个点。如果长城能达到这个宽度,而且与周围环境的反差很大,那么在太空也许还是可以用肉眼看到它的。可惜那是不可能的。而说在距离地球38.4万公里的月球上能看到长城,这就实在太离谱了。另外,长城是砖土结构,不能发光,对光线也没有太强的反射作用,所以它与背景环境之间的反差不会太大,也不会造成太大的阴影或投影。据此判断,航天员在太空中仅用肉眼是绝对不可能看到长城的。
但是,用卫星遥感技术能够帮助人们从太空“看”到长城。中国科学家对法国“斯波特”卫星提供的华北地区图像进行了应用处理、图像解译,并驱车赶往现场进行验证。终于,从这张遥感图像上,他们“分辨”出了一段长城——在经过计算机增强处理之后的图像上,蜿蜒延伸的细线状影像清晰可见,细线上还有一些灰白色的斑点,用红笔沿着它们,可以画出一道弯弯曲曲的线。那就是长城。2004年9月29日,戴昌达等一行五人“按图索骥”,前往北京密云境内黑龙潭以北,位于椴树梁村的一段野外长城进行实地考察,结果证实了他们得出的结论。