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外太空不可思议的行星轨道

2020-11-1 51 11/1

在地球上,太阳和月亮每天都会升起、落下。当这个实心的球体遮挡了阳光,我们看不见太阳的时候,夜空中的星群会在天空中不停地旋转。

外太空不可思议的行星轨道_图1

北半球群星围绕的中心是北极星,南半球群星围绕的中心是南天极。观察得越久,快门开启得越久,群星划出的轨迹就越长、越壮观。

外太空不可思议的行星轨道_图2

地球在自转,南北天极的连线与地球自转轴是平行的,所以群星每24小时就会画出一个圆。只要天空晴朗,我们就能够在如冬季的北极点一样24小时都是夜晚的地方拍到群星划出的这个完整而封闭的圆。

国际空间站,它上面有个观景舱。宇航员在那里面可以欣赏地球的美景色,它同时也有360度的水平视角,和大多数地球人造卫星一样,国际空间站的轨道接近一个圆,它距地面只有几百公里。这样的低轨道导致它围绕地球飞行一圈,大约40000多公里,时间不到90分钟。

外太空不可思议的行星轨道_图3

国际空间站的飞行速度必须保持在每秒7.5公里;这是唯一能够使卫星在圆形轨道上飞行的速度,这个轨道高度其实非常低,而与此同时,当空间站在绕地球飞行时,下方的地球也在转动。

外太空不可思议的行星轨道_图4

在太空中,飞行器的姿态和运动方式会影响到我们能否看到星轨。一种是像哈勃太空望远镜那样——不管地球,只看深空。这样,飞行器就可以保持不动,指向一个特定方向,想看多久就看多久。在这种情况下,我们是看不到星轨的。

外太空不可思议的行星轨道_图5

国际空间站会周期性地跨越赤道向北飞,然后再向南飞向南极洲方向,之后再次向北。由于地球的自转,国际空间站飞越的经度会不断变化,每次会偏移大约20度。

空间站设计的目的是观察地球,因此它会每九十分钟绕地球飞行一圈。国际空间站观景舱永远指向地球。这就是说,假如在那里固定一部相机,就会拍到下面那样的延时摄影效果。

外太空不可思议的行星轨道_图6

这是因为国际空间站是在自转的,在地面上群星画出一个圆形需要24小时,而在国际空间站上,这个周期是90分钟。和月球围绕地球运行一样,它的自转和公转周期都是一个月。但这并不是说国际空间站被地球潮汐锁定了,而是因为这是一种人为的设计;这样的设计使得空间站上的观景舱能够永远指向地面,这样的设计可以让我们对地球进行很好的研究。而这,就是空间站主要的科学目的之一。

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