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亦真亦幻,地球周圍的橙色光暈,到底是什麼?


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更新日期:2022421
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地球竟有橙色光暈環繞,星光還是人造光,這是一個問題

宇航員托馬斯·佩斯凱說,這是一場星光和城市燈光的 "戰鬥"。

亦真亦幻,地球周圍的橙色光暈,到底是什麼?

在國際空間站拍攝的這張照片中,「倒向一側」的地球閃閃發光。(圖片來源:ESA/NASA–T. Pesquet)

在國際空間站(ISS)上拍攝的一張驚人的、超現實的新照片中,城市的燈光依附在傾斜的地球上,整個地球就像橙色的原子,劃過太空。

托馬斯·佩斯凱是一名法國宇航員,他於2021年4月進行第二次太空飛行,抵達國際空間站,他在7月30日在空間站的穹頂艙拍攝了這張亦真亦幻的照片。穹頂艙是一個圓頂的觀察室,共有7扇窗戶(6個周邊窗戶及1個天窗),位於空間站的側面。佩斯凱(歐洲航天局宇航員)在Flickr上發表的一篇文章寫道,當他望向地球時,被眼前的人造光和天體光的相互作用大為震撼。

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這張放大的圖片是宇航員托馬斯·佩斯凱從國際空間站拍攝到的夜間太空中地球的樣子。(圖片來源:ESA/NASA–T. Pesquet)

"有時候星光與城市燈光會‘爭奇鬥豔’,爭相成為最明亮和最美麗的,"佩斯凱寫道。"我很幸運能在太空,成為這場較量的裁判。"

你可能以前見過從太空拍攝的城市燈光照片,但是佩斯凱的照片讓我們看到了只有在地球大氣層以外才能看到的罕見景色——自然光現象。《生活科學》曾報道,大氣光就是緊緊圍繞在地球側面的橙色光帶。這種自然發光現象出現,是因為來自太陽的紫外線輻射給大氣層中的分子傳遞能量。

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這些活躍的分子不可避免會相互碰撞,每次碰撞都會損耗能量,同時發出微弱的亮光。歐洲南方天文臺的天文學家胡安·卡洛斯·穆尼奧斯在推特上表示,就像北極光一樣,不同的分子會發出不同顏色的光;地球周圍呈現橙色是因為在地球上空約55英里(90公里)的鈉原子相互碰撞。

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佩斯凱說,國際空間站漂浮在距離地球200英里(300公里)或更遠的上空,並不是最適合攝影的地方。首先,那裡非常黑暗,所以相機的快門需要儘可能長時間開啟,以便拍攝下方的任意燈光。在此期間,還需要攝影師儘可能地保持相機不動。這並不容易,因為在國際空間站上意味著你以超過17,400英里/小時(28,000公里/小時)的速度圍繞地球執行。他還說,最終影像中呈現的部分運動是可以預測的。

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佩斯凱補充說,在一天的工作中,需要處理好 "太空攝影的複雜性"問題。

國際空間站(ISS)是一個位於近地軌道的模組化空間站(可居住的人造衛星)。它是一個多國合作專案,有五個航天局參與,分別是NASA(美國)、Roscosmos(俄羅斯)、JAXA(日本)、ESA(歐洲)和CSA(加拿大)。<7><8> 國際空間站的所有權和使用權由政府間條約和協議確定。
<9> 空間站是一個微重力和空間環境研究實驗室,可以進行天體生物學、天文學、氣象學、物理學和其他領域的科學研究。
<10><11><12> 這裡也能夠測試未來可能的長期月球和火星任務所需的航天器系統和裝置。

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國際空間站方案是從自由號太空站(Space Station Freedom)演變而來。美國在1984年提出要建設自由號太空站,以建造一個永久性的載人地球軌道站,<14> 同期蘇聯/俄羅斯在1976年提出的和平二號空間站建設計劃也秉持類似的目標。國際空間站是繼蘇聯和後來的俄羅斯 "禮炮"、"金剛石 "和 "和平號"空間站以及美國的 "天空實驗室 "之後,第九個有人員居住的空間站。它是太空中最大的人造物體,也是近地軌道上最大的衛星,甚至定期用肉眼就可以看到。<15><16>國際空間站透過使用星辰號服務艙或藉助其他航天器,保持在平均高度為400公里(250英里)的軌道執行。<17>國際空間站繞地球一週大約需要93分鐘,每天環繞地球15.5次。

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空間站分為兩個部分:由俄羅斯運營的俄羅斯軌道部分(ROS),以及由美國和其他國家共同運營的美國軌道部分(USOS)。俄羅斯航天局已經批准ROS繼續執行到2024年,<19>此前俄航曾提議利用ROS的元素建造一個新的俄羅斯空間站,並稱其為OPSEK。<20> 1998年第一個國際空間站元件發射。2000年10月31日,第一批空間站長期居民從拜科努爾航天發射場出發,於2000年11月2日抵達。
<21> 此後,該空間站已經連續有人居住20年零322天,<22> 是人類在近地軌道上連續停留的最長時間,超過了此前由和平號空間站保持的9年零357天的記錄。

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亦真亦幻,地球周圍的橙色光暈,到底是什麼?

最新的主加壓艙 "Nauka "於2021年安裝,距離上次安裝主要加壓艙 "Leonardo "(2011年)才剛剛過去十年多。空間站的開發和組裝一直在繼續,2016年空間站增加了一個實驗性的充氣式太空艙,並計劃自2021年起發射幾個新的主要的俄羅斯元件。2018年12月,空間站的運營授權被延長到2030年,現有支援資金可以確保其運營到2025年。<23> 有人呼籲在那之後將國際空間站的運營私有化,以支援未來探索月球和火星的任務。美國宇航局前局長Jim Bridenstine說:"鑑於我們目前有限的預算,如果我們想去月球,我們想去火星,就需要將近地軌道商業化,並進入下一個階段。”

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亦真亦幻,地球周圍的橙色光暈,到底是什麼?

國際空間站由加壓居住模組、結構桁架、光伏太陽能陣列、熱輻射器、對接埠、實驗艙和機器人手臂組成。國際空間站的主要模組由俄羅斯質子號和聯盟號火箭以及美國航天飛機發射。<25>各種訪問航天器為國際空間站提供服務,包括俄羅斯聯盟號和進步號、飛龍2號和諾斯羅普-格魯曼空間系統公司的天鵝座,<26> 歐洲自動轉移飛行器(ATV)、日本H-II轉移飛行器,<7> 和飛龍1號。飛龍號太空船能夠把加壓貨物運回地球,這些材料可以用於科學實驗以進行進一步分析。截至2021年8月,一共有224名來自19個不同國家的宇航員和太空遊客訪問過空間站。其中許多人進行了多次訪問,包括153名美國人、50名俄羅斯人、9名日本人、8名加拿大人、5名義大利人和1名巴西人。

BY: Brandon Specktor

FY: 小蓋

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