Можете ли вы невооруженным глазом различить форму МКС, когда она пролетает над головой?

Много раз наблюдая за Международной космической станцией, проходящей над ранним ночным небом, в ясную ночь и когда мои глаза отдохнули (я много смотрю на мониторы, как я думаю, большинство из нас здесь), имея нормальную остроту зрения (20/20). зрения), я могу заверить вас, что утверждения вашего друга совершенно невозможны даже для опытного астронома-любителя, у которого в рукаве много трюков, таких как умение пользоваться боковым зрением и наблюдение за станцией, когда она едва отражает свет (обычно самая дальняя восточнее во время его раннее ночное небо, когда он, скорее всего, начнет попадать в тень Земли), чтобы уменьшить атмосферную дифракцию высококонтрастных близких ярких источников на темном фоне, сводящихся к единой световой точке:

           ^{Дифракционные картины Эйри, генерируемые светом из двух точек, проходящих через круглое отверстие, такое как
           зрачок глаза. Можно выделить точки, находящиеся далеко друг от друга (вверху) или соответствующие критерию Рэлея (в середине).
           Точки ближе, чем критерий Рэлея (внизу), трудно различить. Изображение и цитата: Википедия}

Но прежде чем мы даже подумаем, какие еще могут быть ограничения для различения особенностей удаленного объекта, давайте сначала посмотрим, что все еще разумно правдоподобно для человеческого глаза. Итак, вопрос в том, каково разрешение человеческого глаза и минимальное расстояние между двумя яркими объектами на орбитальной высоте МКС (370 км или 230 миль)?

В соответствии с «Топографией фоторецепторов человека », Curcio et al., 1990 (PDF), в которой перечислены несколько источников, а также собственные измерения пространственной плотности колбочек и палочек в полной сетчатке глаза человека, наибольшая зарегистрированная плотность колбочек составила 324 100 колбочек/мм ² . . Это дает нам остроту зрения (или расстояние между рядами, необходимое для различения по крайней мере двух отдельных признаков) 86,3 цикла/°. Таким образом, для нашего лучшего случая, с хорошим зрением , пренебрежением любыми атмосферными эффектами, МКС прямо над нами, когда она находится ближе всего, и оптимальным контрастом с фоновым небом, мы получаем минимальное расстояние между объектами 74,83 м. Если бы между наблюдателем и станцией не было воздуха!

Таким образом, хотя 74,83 м кажется почти правильным при длине фермы МКС в 109 м (и массивы солнечных панелей простираются немного дальше, чем ее ферма, поэтому их центральные точки с двух сторон действительно будут разделены примерно на столько), мы не должны забывать что между наблюдателем и объектом, через который смотрит наблюдатель, примерно столько же материи, как если бы он смотрел примерно через 10 метров воды. Так что действительно, две стороны МКС было бы совершенно невозможно различить даже с высокогорной точки наблюдения, при отсутствии воздушного или светового загрязнения и чрезвычайно ясной ночи.

Однако все еще возможно, что ваш друг ничего не выдумывает, увидел иридиевую вспышку двух близко следующих спутников, летящих строем, и перепутал их с МКС. Это не такая уж редкость, я видел две такие двойные иридиевые вспышки только в прошлом месяце, и могу вас уверить, что мне было не так уж скучно постоянно смотреть на ночное небо. Эти двойные (иногда тройные, четверные,...) блики от спутников, летящих строем , могут выглядеть примерно так (длинная выдержка, сделанная камерой с зумом):

Неопытный наблюдатель может легко спутать их с одним объектом, поскольку кажется, что они движутся, как если бы они были связаны друг с другом, как солнечные панели МКС через свою ферму. Они двигаются точно так же, как вы ожидаете от спутников на низкой околоземной орбите (например, МКС), что, конечно, потому, что они есть. И они могут быть такими же яркими, как МКС. Но они держат немного большее расстояние друг от друга, чем примерно 100 ярдов МКС. На самом деле, между массивами солнечных панелей МКС гораздо меньше места, так как это примерно ее общая длина.

Человеческое зрение имеет разрешение без посторонней помощи (обычно) около 0 ° 4 '.

МКС находится на высоте 370 км. Его ширина составляет примерно 73 м, а длина – 109 м.

3,7e5 * грех(4') ≅ 430,5

Каждый «пиксель» составляет примерно 430 м. То, что станция вообще видна, зависит от яркости.

Чтобы надежно получить видимую форму, потребуется примерно 10-кратный прицел, в котором изображение будет иметь размер от 1 x 2 пикселя до 3x3 пикселя, в зависимости от того, куда именно оно падает — достаточно, чтобы со временем определить форму.

Даже в центральной ямке, где, как было отмечено, пиковые индивидуумы имеют такое узкое различение, как 0° 0' 21" дугового разрешения, пиковое разрешение будет около 21 м на пиксель. очень пик.

Обратите также внимание: различение формы человека — это не непрерывное поле с однородным разрешением, а переменное поле, варьирующееся примерно от (обычно) зоны ≤1° с разрешением 1 фут до внешней полосы ≥1° на конус на самых краях. Разглядеть станцию ​​на пике едва ли возможно, но только если смотреть прямо на нее и то пока она остается в узком поле зрения центральной ямки.

• NASA Facts & Figures ISS (http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/onthestation/facts_and_figures.html)

В дополнение к другим ответам: вы могли бы проверить это сами.

Соберите или распечатайте 5-сантиметровую модель станции. Убедитесь, что он белый. Масштаб будет 5/10900 = 1:2180.

Если вы предполагаете, что среднее расстояние составляет около 370 км, оно уменьшится примерно до 170 м.

• Найдите прямую дорогу без движения. Проверьте с любой картой, достаточно ли она длинная.

• Возьмите велосипед, измерьте окружность шины и отметьте одну спицу. Подсчитайте, сколько оборотов вам нужно, чтобы добраться до 170 метров.

• Возьмите черный картон в солнечный день, поставьте перед ним модель, а затем медленно отойдите и считайте обороты. Хороший GPS тоже будет работать, но это менее весело.

Хотя это не будет учитывать атмосферные эффекты, оно все же должно быть достаточно точным.