肉眼太空看长城难度大

这是焦立中今年2月20日上午拍摄的八达岭照片，本照片显示长城处于可见但不可辨认的状态
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焦立中(中)成功返回地面
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　　周黎明

　　刚从太空站返回地球的华裔宇航员焦立中透露———

　　从太空能否用肉眼看到长城？这个问题在杨利伟2003年10月太空之旅后似乎已经有了定论。英文《中国日报》(China Daily)记者周黎明对此进行了两个月的专门调查，并借助 华裔宇航员焦立中的特殊优势，证明了这是有可能做到的事，但难度极大。

　　要用肉眼看长城

　　昨天，美国华人宇航员焦立中(英文原名LeroyChiao)从太空站返回地球，降落在哈萨克斯坦。他是迄今为止唯一一名担任太空站站长的华人、第一名为总统选举从太空投票的宇航员，在太空一次性停留时间最长的美国宇航员之一。至今，他已有四次太空之行记录，飞行时间共228天，太空行走共41小时。

　　在这次6个月的太空之行中，他带领俄国同事，出色地完成了各种任务。有趣的是，其中有一项任务不是美国太空总署分配给他的，而是他自己设置的，那就是：他要从太空用肉眼看长城。

　　两个版本的说法

　　围绕着从太空用肉眼看到长城这个话题，目前，大致有两个版本的说法和两种截然不同的观点。一种说法是：长城是能从太空用肉眼看到的两个人造建筑之一(另一个是荷兰大坝)，而另一种说法则更极端，认为长城是唯一能从太空用肉眼看到的建筑。

　　两种截然不同的观点：阿波罗17号登月行动的总指挥尤金·塞尔南曾多次表示他看到过长城；而以中国科技馆馆长王渝生为代表的科学家则表示，只有长宽都达到500米的物体，在太空才有可能被肉眼看到，杨利伟的否认只是为第二种观点提供了佐证。

　　把肉眼看长城当任务

　　如果有意从上述说法中理出头绪，焦立中可能是最合适的人选。焦酷爱飞行和摄影，对拍摄中国名胜的太空照片有着浓厚的兴趣。另外，他把太空肉眼看长城当作自己的一项任务，而且希望能“出示证据”。

　　在对焦立中两个月的电子邮件采访中，他传回的第一批照片已经能初步显示，那中外两个版本的传说都是不准确的：从太空能看到很多人造建筑，如看北京的环路要比看长城容易得多。对于是否能看到长城，他的回答是：“我无法判断我是否已看到，因为从我的高度，长城跟公路难以区分。”

　　焦所说的高度是350至360公里，跟王渝生所说的300至400公里相仿，但回头分析塞尔南的言论及他的航天记录时，发现他说的距离是160至320公里。奇怪的是，以前的报道中，没有人问塞尔南是在哪次飞行中看到长城的，当时高度是多少，他借助了什么工具(如地图)等。人们对塞尔南既尊敬又怀疑，因为他似乎每到一地都声称曾从太空看到过当地的标志性建筑，因此不少人把他的话当作是无伤大雅的恭维。

　　太空拍摄长城照片

　　焦立中于今年2月20日拍摄了一组他认为是长城、但无法辨认的照片，这组照片在一定程度上证明了肉眼看长城的可能性及难度。经中国科学院遥感应用研究所魏成阶研究员鉴定，这几张全是八达岭的照片，但一般人只能辨认出道路，无法区分路和长城，甚至会把山脊和山谷看反。

　　魏教授说，这是一个很常见的失误，去年初欧洲宇航局发布的一张卫星照片，声称其中标明的一段是长城，但他一眼便看出那不是长城，甚至不是山脊，而是山谷或河床。他说：对于宇航局来讲，这是一个不应该有的错误。

　　空中看长城的诀窍

　　魏教授说，空中看长城有两个诀窍：一是一般地说长城沿山脊而建，如果城墙反射的太阳光线较强的话，会在照片中沿山脊形成一条亮线。二是长城在经过山顶高处时，会建有面积较大的烽火台，具有很强的太阳光反射，在照片中形成亮点，这是道路所没有的。他详细标出了焦立中照片中哪条线是公路，哪条是铁路，哪条是长城。他先根据铁路路轨的宽度，推测出图中每个像素大小为7至8米，最多不超过10米。他向记者展示，照片中有些线条一般是两三个像素，但过一段就会出现三个以上的像素，而公路或山脊是不可能有这种特征的。

　　魏教授认为，能从太空拍到如此完美的长城照片，实属不易，因为太空站处于运行之中，而地球也在旋转。焦立中也证实了能拍到这组照片绝非偶然。首先，他必须非常熟悉长城周围的地形，他一边拿着详细地图，一边对准地球上的物体，观察或拍摄某个特定位置，每次最多只有15秒钟；而且在拍摄的时候，他必须随着地球转动的方向和速度同时移动相机，否则拍出来的照片会模糊不清。

　　相机的设置

　　这里需要说明，焦立中使用的是商店能买到的相机，并非军事器材或宇航局特殊用品。他用的是柯达DCS760数码相机，其实就是尼康F5改装的，通常用50、180、400或800毫米的镜头，2月20日的长城照片是用800毫米镜头拍的，速度是1/500秒，光圈开到最大f2.8,现在公布这张的原尺寸是3032×2008,压缩后(JPEG)是1.6兆，不压缩是17.4兆。

　　其实焦立中更早的长城照片是去年11月24日拍到的位于河北和内蒙古交界处的一段，前段时间刚刚被美国太空总署鉴定为“人工方式最先拍到的长城照片”。那是用180毫米镜头拍的，但因有积雪，难度似乎比八达岭那张更低。

　　用非特殊相机从太空拍到长城，跟用肉眼从太空看到长城，这是两个相关却不完全相同的概念。上述照片只能证明前者，不能证明后者，记者的调查试图证明这更多是一个辨认的问题，即焦立中自己的观点。我们不可能都到太空去亲自体验一遍，因此我们需要找出这些照片在多大程度上代表了焦立中肉眼中的“实景”。

　　800毫米镜头的局限性

　　首先，记者请教了《中国日报》擅长拍摄体育活动的摄影师杨世忠，他示范并说明，各种长度镜头能将物体放大多少倍，但不等同于将距离拉近百分之多少。尼康公司驻北京分公司的牟晓刚先生认为，用所说的相机和镜头从太空拍到长城是根本不可能的，“你有没有用800毫米的镜头到电视塔去试试？看不见的还是看不见！”这似乎从反面验证了800毫米镜头所具备的“望远”功能依然是有限的(牟还表示，除非看到底片，他不会相信这些照片的真实性)。

　　焦立中对这个问题的看法是：照片上的物体确实要比他肉眼看到的大，但同时，卫星照片也有不利的一面，一般人很容易对单张卫星照片上的“假立体”不适应，错误的视觉，正好将山脊与山谷看反，即把本来高起的部分辨认为山谷、本来低凹的部分辨认为山脊。

　　看到长城的几率非常低

　　焦立中透露，太空看到长城的几率是非常低的。首先，虽说太空站每90分钟绕地球一圈，但每次所经过的方位是不同的，他在太空的6个月里，其中3个月根本不经过长城的纬度；除此，必须去除夜晚和阴天。如此删减后，能看到长城的次数已经非常少了。

　　除去这些明显的障碍，还有一些不太明显的外在条件：一、太空站跟长城的角度必须非常适合肉眼观察；二、天空必须非常清朗；三、光线的照射角度必须非常完美，通常是清早或傍晚，当阳光投射到墙壁，使得一边出现强烈反光、另一边投下长长的阴影，在某种程度上能弥补宽度“不足”。从主观上讲，观察者必须清楚地知道特定范围内公路、铁路、长城之间的地理关系。

　　令人深思的因素———观察者的心态

　　在本调查即将结束时，记者终于采访到远在巴西出差的中国科技馆馆长王渝生先生。王馆长重申：在正常情况下，太空的确不可能看到长城，“但不能彻底排除这种可能性”。除了天气、光线、太空船和所观察物体的角度等因素，他提出了一个令人深思的全新因素———观察者的心态。

　　王举例说：在公元前370至270年中国出现的天文专著《甘石星经》中，作者之一甘德记录了他看到木星旁的行星，当时根本没有望远镜，而且之后的2000年中也没有人再看到，至少没有这种记录，直到1609年伽利略用天文望远镜测到。

　　几年前，一个晴朗的夜晚，一群小学生参观北京天文台，他们对木星一无所知，在老师的要求下用肉眼看木星，并说出看到了什么，其中有人说好像看到周围有小红星，但其他人均未看到。

　　事实上，木星至少有47颗行星，但一般用肉眼无法看到。王渝生的例子为地球看木星的行星，或从太空看长城等，增添了一丝神奇的色彩。但用我们普通人的话来说，就叫做“眼睛尖”。

　　太空最多能看到什么

　　以上所说的都是指肉眼观察，一般认为，如果使用特殊仪器，从太空能看到地面报纸上的字，好莱坞电影中曾显示最多能看到汽车的车牌。关于这个问题，魏成阶和焦立中都是专家。

　　魏向记者示范，采用空间分辨率为61厘米的传感器拍摄的太空照片，能清晰显示北京街头的汽车和广场中的行人。他说，这种传感器所拍摄的遥感图像，以前是谁都可以定购的，但在美国打阿富汗和伊拉克期间，厂家暂时不向普通顾客出售。

　　但魏不愿透露是否有功能更强的传感器能看到更小的物体。焦立中在进入美国太空总署之前，在一家公司工作时曾为宇航局设计了新一代的望远镜。当记者询问他是否有望远镜能看到地球上几毫米的东西时，他表示自己对间谍望远镜的用途并不了解。显然，这个问题已经进入中美官方机构认定的禁区范围，记者无意让他们两位“犯错误”，故不再追问。

　　焦立中在太空站的最后两个星期里，收到了记者传给他的、经过魏成阶教授标示的八达岭照片；换言之，他知道了公路和长城之间的方位关系。但从那以后，他只有两次机会以理想的角度飞过八达岭，但天气均不理想。因此，他此次太空之行未能用肉眼看到长城，但他至少证明了肉眼看长城的高难度，以及那一丝可能性。

　　无论中国还是外国，关于长城的传说能扎根，自然有它吸引人的地方，但跟神话一样有夸张的成分。从逻辑上讲，长城若能被看到，故宫就根本没问题。焦立中说他能轻易看到的物体，包括杨利伟起飞的发射台、埃及Giza的金字塔、机场、大坝等。虽然这些建筑的总面积远不如长城，但它们的形状更规则，而且跟周边环境的反差很大，在相同的天气下更容易被看到。

　　另外，有些人把太空(一般指宇航船的高度)跟月球等同起来，这是一种谬误，因为在月球上是绝对看不到任何地球上的人造物体的。

　　结论

　　从太空肉眼看长城，其可能性究竟有多大，从几位专家的阐述及焦立中拍摄的几批长城照片中，无法得出一个具体的概率数字，但可以用一个比喻来说明。比如一个硬币掉在一个大花园里，被附近小路上行人看到的可能性非常低，首先它很小，而且很可能被树叶等物挡住，加之硬币周围有很多形状相似的小石片，从远处看几乎一模一样。

　　但是，如果有一束光打在硬币上，产生反光，硬币对于某个角度的观察者就会产生发光体的效果。再如果有一个人每天在小路上散步，而且他知道硬币的具体位置，那么他看到的可能性就要大很多。如今有人将石片跟硬币之间的位置关系向他描述出来，那么他应该是最可能看到硬币的人。