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选择一个传说:中国的长城是从轨道上可见的少数几个人造建筑之一。或者,更令人惊讶的是,它是地球上唯一从月球上可见的人造物体。宇航员和遥感专家表示,这两种说法都是错误的。尽管长城绵延约4500英里(7200公里),但它由使其难以从太空辨认的材料建造而成。
不那么引人注目的真相是,只有在特定的天气和光照条件下,才能从低轨道看到长城。而许多从地球有利位置来看不那么壮观的结构——例如沙漠公路——从轨道角度来看却显得更加突出。
关于长城可见性的误传可以追溯到几十年前。1932年《信不信由你!》卡通声称长城是“人类最伟大的工程,是唯一一个从月球上肉眼可见的工程。” 这种说法一直延续到太空时代。自从尼尔·阿姆斯特朗1969年从月球返回以来,他一直被反复问及是否能看到长城。
他在最近美国国家航空航天局约翰逊航天中心口述历史中转述了他的回答:他看到了大陆、湖泊和蓝色上的白色斑点。但他无法从月球表面辨认出任何人造建筑,月球表面平均距离地球23万英里(37万公里)。
那么,从大约100英里(160公里)高开始的低地球轨道上看,长城究竟有多可见呢?不是很可见。虽然靠近中国首都北京的部分长城已经修复以供游客参观,但在许多地区,长城正在坍塌。在仍然屹立的地方,长城的石头和粘土混合物融入了周围的土地。
“我花了很多时间从太空观察地球,包括多次飞越中国,但我从未看到过长城,” 前美国国家航空航天局宇航员杰弗里·霍夫曼断言,他从1985年到1996年执行了五次航天飞机任务。“问题是人眼对对比度最敏感,而长城的颜色与它两侧的地面颜色没有太大区别。”
现在是麻省理工学院航空航天工程教授的霍夫曼,由于同样的原因,也未能辨认出埃及金字塔。但他可以识别道路、机场跑道和灌溉沟渠,仅仅是因为它们在周围环境中显得突出。
一些美国宇航员,特别是尤金·塞尔南和埃德·卢,曾表示他们从低轨道上看到了长城。但它往往只在特定的光照条件下才会显现出来。例如,当太阳在地平线上较低时,长城会投下延伸的阴影,从而可以辨认出它的轮廓。
2004年,美国宇航员 Leroy Chiao 从国际空间站拍摄了一张照片,照片显示的是北京以北约200英里(320公里)的内蒙古地区,当时阳光角度有利。美国国家航空航天局专家后来证实,这张照片似乎显示了长城。但焦立中承认,他不确定他从太空看到的是什么。
机器可以做得更好。低轨道卫星配备了可以穿透雾霾和云层的传感器,使其更容易生成清晰的图像。但是,与肉眼一样,识别长城几乎不能保证成功。
美国地质调查局(USGS)的两颗运行中的陆地卫星(Landsat land observation satellites)等中等分辨率卫星,轨道高度为地球表面以上438英里(705公里),通常只能在特定的天气条件下捕捉到长城的结构,美国地质调查局陆地遥感项目计划信息专家罗纳德·贝克说。“我们有卫星图像,其中雪覆盖了长城附近的田野,而长城上的雪已经被清除,这使我们能够看到长城,”贝克说。“关键是对比度。”
通常,在卫星图像中识别长城需要一定程度的侦查工作。贝克说,在人口稠密地区,美国地质调查局的科学家通过寻找停车场和路径来确定长城的位置。在更偏远的地区,他们可能会扫描植被中断的地方,这些植被围绕着长城。但这些技术绝非万无一失;在许多地方,植被生长到长城之上。
对于中国人来说,长城在太空中的可见性长期以来一直是自豪的源泉。当中国首位进入太空的宇航员杨利伟在2003年完成14圈轨道的“神舟五号”任务返回后,承认他没有看到长城时,在线论坛上爆发了失望情绪。教育部甚至采取行动修改小学教科书,这些教科书长期以来声称这座古老的防御工事是可见的。
从那时起,中国就展开了一场辩论,学者们试图寻找证据来解决长城究竟有多伟大的问题。中国科学院遥感应用研究所教授魏承杰在2006年播出的一个关于这个问题的全国电视特别节目中表示,还需要进行更多的研究。“我们需要进行更多的测试,并改进宇航员的培训。一些宇航员说他们没有看到它,但这并不意味着它不存在。航天飞机飞过速度太快了。”
然而,与此同时,中国对清晰度的追求正面临着现代的复杂性。随着中国工业化和工厂排放出有毒气体,长城进一步淡出人们的视野。“如今最大的问题是中国大部分地区存在的污染阴霾,”霍夫曼说。“它实际上使得几乎什么都看不见。”