Можно ли увидеть рукотворные огни на темной стороне Земли с поверхности Луны невооруженным глазом?

Крайне сомнительно, что вы могли бы увидеть какой-либо нормальный источник света на поверхности земли. С использованием

$$\text{brightness} = \frac{\text{luminosity}}{4 \pi \times \text{distance}^2}$$ (с яркостью в ваттах, светимостью в ваттах на квадратный метр и расстоянием до луны $3.84 \times 10^8$метров.)

---

Попробуйте гипотетический источник света мощностью 100 мегаватт, весь видимый свет, без тепла.

$$\text{brightness} = \frac{100 \times 10^6}{4 \pi \times 1.474 \times 10^{17}}$$

$$\text{brightness} = 5.4 \times 10^{-11} \text{ watts per square meter}$$ на лунной поверхности.

---

Это довольно тускло. По контрасту солнечного света у земной поверхности работает около 1300 ватт на квадратный метр. На самом деле для производства 100 мегаватт света в видимом диапазоне потребуется около гигаватт. Это примерно то, что нужно для электроснабжения города с миллионом домов. Города также отражают большую часть света, который они излучают, от земли, альбедо которой будет где-то около 0,3. Таким образом, с обычным городским освещением потребуется более 3 гигаватт, чтобы достичь$5.4 \times 10^{-11}$ватт на квадратный метр на поверхности Луны.

Вы могли бы добиться большего успеха с большим лазером. Лунная лазерная локация обсерватории Апач-Пойнт улавливает многофотонные сигналы от ретрорефлекторов Аполлона, используя только лазер мощностью 1 гигаватт и 3,5-метровый телескоп. Как говорится в статье, лазерный луч расширяется только до 9,3 миль в диаметре на пути к Луне, так что вы можете увидеть, как он вам подмигивает.

Солнечная величина на расстоянии 10 парсеков составляет 4,83 . Это было бы видно в обычную ночь. Эта величина соответствует яркости 3x10e-10 ватт на квадратный метр , что примерно в 5,6 раза ярче, чем у нашего гипотетического земного источника света. Таким образом, наш свет имеет звездную величину от 6,5 до 7 . Видимость невооруженным глазом составляет около 6,0.

Даже если мы предположим, что человеческий глаз, приспособленный к темноте, в принципе может различать искусственное освещение на ночной стороне Земли, существует проблема, заключающаяся в том, что ваши глаза не будут приспособлены к темноте, потому что дневная сторона будет намного, намного ярче, чем ночная. боковая сторона. У глаза недостаточно динамического диапазона, чтобы сразу ощутить такую ​​разницу в яркости.

И если бы вы смотрели, когда Земля новая, то есть дневная сторона не видна, у вас была бы еще более серьезная проблема: Солнце было бы в вашем поле зрения. Солнечное затмение (лунное затмение, наблюдаемое с Земли) было бы лучшим выбором, за исключением того, что атмосфера образовала бы яркое кольцо вокруг темной Земли...