不，你無法從太空看到中國的長城

當我還是個孩子，大概在初中的時候，我記得一個朋友告訴我，阿波羅號宇航員可以從月球上看到中國的長城。

如果現在有人告訴我這件事，我會幾乎本能地知道這種說法是胡說八道。當然，那時我遠沒有現在這麼懷疑（並且對光學、物理學或眼生物學一無所知），我的反應是：“酷！”

但我確實瞭解現在這些主題，並且在從太空觀察物體方面有一些經驗。所以，讓我們來看看為什麼這種說法不可能是真的。

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基本問題（與許多“你可以從太空看到X”型別的說法一樣）是解析度。這是天文學家使用的一個術語，用於描述區分兩個緊密間隔的物體的能力，而不是將它們看得太近以至於合併成一個單點。您可能對此有經驗：晚上在高速公路上開車，您會看到迎面而來的汽車的前燈是一個單一的光源，直到汽車足夠接近才能顯示實際上有兩個。

解析度通常用角度表示，該角度由物體的大小及其與觀察者的距離決定。舉一個具體的例子，月球寬約 3,500 公里，距離地球 380,000 公里；計算一下，您會發現月球的視角約為 0.5 度（您可能還記得，一個圓——例如，您周圍的地平線——圓周為 360 度）。

普通人眼的視覺解析度約為一角分（一度有 60 角分）；視力非常敏銳的人可能能夠分辨出只有一半大小的物體。月球在天空中比這大得多，所以它看起來像一個具有容易看到的特徵的圓盤。

那麼中國的長城呢？雖然它很長，但這個結構實際上非常窄。較寬的部分可能只有 10 米。從月球上能看到這麼大的東西嗎？

在那個距離，長城看起來像一條十分之一角分厚的線。分辨出這個特徵大致相當於用肉眼從一公里外看到一根人的頭髮。我想您會同意這絕對是不可能的！

但讓我們稍微修改一下說法：假設現在我們在近地軌道上，從國際空間站的穹頂艙（ISS）觀看我們的星球滾動。那是一個大約在地球表面上方 400 公里的高處，所以從那裡看，長城的寬度約為 0.1 角分。所以即使這樣，它仍然太小而無法用肉眼看到！

然而，仍然有機會。如果物體非常狹窄，但又非常長，並且與周圍環境形成鮮明對比，我們的眼睛可能會更好地看到它們。例如，軌道上的宇航員可以看到沙漠中的道路和航海船隻的尾跡。這在這裡有幫助嗎？

可悲的是，沒有。長城由石頭製成，通常與地形對比不佳，而且它往往會隨著地勢彎曲，尤其是在陡峭的懸崖和山丘附近。

我們也憑經驗知道這一點：宇航員曾試圖看到它，但從未可靠地做到。（顯示任何細節的軌道快照是使用長焦鏡頭拍攝的，長焦鏡頭的解析度比人眼高得多。）即使是中國的第一位航天員楊利偉也表示他無法從軌道上看到它，當然民族自豪感會促使他嘗試。

我會注意到，在某些條件下，它確實可以從軌道上檢測到。例如，當太陽在日出或日落時分處於低空時，長城可以投下長長的陰影，從而顯示其存在。但這真的和看到長城本身一樣嗎？

那麼，其他人造物體呢？長城很長，但我們肯定建造了更龐大的結構。

埃及的金字塔是明顯的候選者。吉薩大金字塔底座每邊約 230 米，使其足夠大，可以從近地軌道用肉眼分辨出來。塵土飛揚的石頭與周圍的沙子對比度不高，但更多的對比度可能來自光線在結構本身上的作用：在低太陽角度下，金字塔的一半被照亮，一半在陰影中，使其與沙質景觀區分開來。一位前 NASA 宇航員，勒羅伊·喬奧，聲稱看到了其中兩座金字塔，而其他人據報道嘗試過但失敗了。

美國宇航局聲稱中國的三峽大壩可以從太空看到。我還沒有看到任何宇航員實際發現它的報道，但它應該是可能的。大壩非常巨大：底部寬度超過 100 米，長度為 2.3 公里。它的棕褐色與它橫跨的長江的藍色水域形成對比，並且在使用長焦鏡頭拍攝的宇航員照片中很容易顯示出來。

值得注意的是，您不一定需要分辨出物體才能看到它。星星就是很好的例子。雖然它們非常巨大，直徑達數百萬公里，但它們也非常遙遠；即使是最近的（太陽除外）也超過 40 萬億公里遠。它們都是肉眼無法分辨的點，但很容易看到（至少在晚上）。但在這種情況下，它們很明亮。即使是無法分辨的東西，如果它發出或反射足夠的光，也可以被看到。

這就是為什麼城市燈光可以很容易地從軌道上看到，甚至在某些情況下可能從月球上也能看到。一個困難是明亮的月球景觀會破壞視野——即使天空本身是黑色的，月球上的宇航員也難以透過眩光看到星星。此外，月球天空中地球比從地球上看月球要亮得多，這使得城市燈光更難以辨別。也許如果一位登月宇航員躲在一塊大巨石的陰影中，並且地球處於細彎月相，那麼城市可能會在我們星球的夜側隱約可見。這將是一個有趣的實驗嘗試，我希望未來的探月者能試一試。

當我們思考這一切時，讓我們換個角度思考：你能從地面分辨出國際空間站嗎？它的光線當然是可見的，有時可能比金星還亮。

事實證明，答案是肯定的（某種程度上）。國際空間站的寬度約為 100 米，這意味著當它直接從頭頂經過並且最接近觀察者時，它的大小可能略小於一角分。因此，視力敏銳的人可能會將其視為僅僅比一個點稍大的物體。我會注意到，即使使用普通的雙筒望遠鏡，您也可以很容易地將其視為一條粗短的線；我自己也這樣做過。

最後，雖然單個人造物體很難從太空看到，但我們對地球的影響並非如此。加拿大宇航員克里斯·哈德菲爾德在他的著作《宇航員的地球生活指南》中寫道，從國際空間站上，他可以看到馬達加斯加森林砍伐的影響，土壤被傾倒入海洋。氣候變化加劇的野火，其羽流很容易被發現。當然，我們的城市從幾百公里高空發出耀眼的光芒。

從太空看，我們很渺小——但我們的影響卻不小。