Как выглядит спутник с земли днем. Как увидеть мкс невооруженным глазом

Многие искусственные спутники Земли (далее - ИСЗ) имеют достаточную яркость, позволяющую наблюдать их невооруженным глазом. Причем у одного и того же ИСЗ на протяжении пролета яркость может меняться от еле заметной до превышающей яркость самой яркой звезды. Пример тому - спутник связи «Иридиум», во время пролета которого наблюдаются вспышки, по яркости превышающие свет полной Луны. Эти перепады яркости связаны со сложной формой самих ИСЗ и с их вращением во время полета. Разные элементы спутников имеют различную светоотражающую способность и площадь. Отражатели направленных антенн особенно хорошо отражаю свет, теплозащитные экраны - тоже. В меньшей степени способны к светоотражению панели солнечных батарей и окрашенные части корпуса ИСЗ. Естественно, шарообразный спутник не создает во время пролета перепадов яркости и вспышек.

Видимые размеры ИСЗ

Чаще всего ИСЗ видны наблюдателю с Земли как точечные объекты. Но если вам приходилось наблюдать пролет МКС, то вы наверняка обратили внимание, что этот спутник выглядит, как протяженный объект. Причем заметны не только светящиеся элементы конструкций, но и затемнение некоторых звезд по пути следования космического аппарата. Астрономы называют затемнение покрытием. Это явление становится возможным для наблюдения благодаря очень большим размерам МКС.

Скорость и траектория полета ИСЗ

Наблюдая с поверхности Земли за движением ИСЗ, вы можете заметить, что видимая траектория представляет собой некую плавно изогнутую кривую. На самом деле орбиты спутников или круговые, или эллиптические. Видимый эффект искривления траектории ИСЗ вызван наклоном его орбиты к земному экватору и одновременным с движением спутника вращением Земли. Этими же явлениями объясняется и визуальное изменение скорости полета спутника для земного наблюдателя. Здесь надо также учесть, что с Земли мы оцениваем только угловую скорость перемещения ИСЗ, а вовсе не линейную. По этой причине геостационарные спутники видны как неподвижно висящие звезды, которые не перемещаются вместе с остальными звездами, несмотря на вращение Земли.

Вхождение ИСЗ в тень Земли и выход из тени

Если вам приходилось подолгу следить за движением ИСЗ, вы могли заметить эффект. Яркость еще не долетевшего до горизонта спутника вдруг уменьшается, и спутник исчезает. Нет, спутник не упал, хотя наблюдатель и мог видеть в момент сразу после его исчезновения несколько ярких проблесков. Просто ИСЗ зашел в тень Земли. Конус тени Земли, тянущийся за ней в пространстве, никак не влияет на наблюдение звезд и планет, но вызывает лунные затмения и делает невозможным визуальные наблюдения ИСЗ. Точно так же, выйдя из земной тени, спутник может внезапно появиться на ночном небе.

Сейчас тема спутниковых снимков часто поднимается в разговорах, далеких от космоса. При этом из обсуждения к обсуждению перемываются древние мифы Холодной войны, про "прочесть номер машины" и "посчитать звездочки на погонах" или даже "прочесть газету".

Сегодня мы на конкретных примерах рассмотрим на что способна космическая оптика, и все ли видно сверху.

Для начала, небольшое открытие для многих: в Google Map нет спутниковых снимков разрешением выше 50 см на пиксель. До недавнего времени, коммерческое распространение более детальных спутниковых снимков было запрещено в США. Поэтому если вы нашли в каком-нибудь городе снимки, где видны гуляющие люди и другие подробности - это аэрофотосъемка, ее публиковать можно.

Такое противоречие долго не устраивало космических частников, и они все же пролоббировали послабление закона, и теперь можно продавать снимки разрешением до 25 см на пиксель. На сегодня это предел коммерческой спутниковой съемки.

Но даже для таких снимков нужна сложнейшая техника. Вот, например, спутник WorldView-3 компании DigitalGlobe: разрешение 31 см, диаметр зеркала телескопа 1,1 м, стоимость $650 млн долларов.

Для примера DigitalGlobe выложили снимки Мадрида.

Как видим, можно рассмотреть множество подробностей: легковые машины просто отличить от грузовых, даже, кажется, купающихся людей в бассейнах можно рассмотреть в виде точек. Но Мадрид выбран неслучайно: чем ближе к экватору, тем меньше облачность. Еще для демонстрации возможностей спутников часто выбирают Дубай - там много всяких колоритных объектов, и пустынная погода способствует наблюдению.

Колоссальные затраты на создание частных спутников, способных на такое качество съемки, вызывают закономерный вопрос: как они окупаются? В этом секрета нет: более 50% заказов компании DigitalGlobe идут из Пентагона. Остальное от Google и индивидуальных заказчиков.

Но это все равно коммерческие спутники, а что же могут военные и ЦРУшные?

Тут все сложнее, но в целом вполне предсказуемо. Легендарный и самый мощный американский спутник-шпион относится к серии Keyhole-11 . Достоверно о нем мало что известно, даже облик не до конца прояснен, хотя астрономы-любители периодически "перехватывают " его.

Зато известно, что космический телескоп Hubble создавался на производственной линии, с которой ранее сходили спутники-шпионы, а пару лет назад американский шпионский отдел (National Reconnaissance Office) подарил NASA два телескопа диаметром 2,4 метра, которые завалялись на складе.

Поэтому, наиболее вероятно, KH-11 имеет зеркало диаметром 2,4 метра, как и известный космический телескоп Hubble.

Путем несложного сравнения с WorldView-3, у которого зеркало 1,1 метр, мы получаем, что качество шпионских снимков должно быть примерно в 2,3 раза лучше. Но есть разница: WorldView-3 летает на высоте 617 км, а самый молодой KH-11 (под названием USA-245) на высоте от 270 до 970 км.

Космический телескоп Hubble с высоты 700 км мог бы снять Землю с разрешением до 10-15 см, в идеальных условиях, если бы ему позволяли технические возможности. Соответственно, KH-11 в нижней точке своей орбиты способен дать разрешение до 5 см. Но, опять-таки - это в идеальных условиях, в отсутствие облачности, смога, тумана и просто пыли над объектом съемки. Кроме того, чем выше разрешение, и чем ближе спутник к поверхности Земли, тем у же полоса захвата его съемки и меньше возможности посмотреть по сторонам. Т.е. такую съемку целесообразно применять только по заранее разведанным объектам, в ясную погоду, и только во время, которое обусловлено орбитой аппарата.

Потому американская военщина и платит американской коммерсанщине, что своих технических средств не хватает, и проще купить нужные снимки, чем создавать кучу спутников, каждый стоимостью с авианосец.

А чтобы представить качество снимков в разном разрешении, я подготовил примерную схему на основе данных аэрофотосъемки.

Таким образом, в идеальных условиях, теоретически, всего один спутник-шпион способен рассмотреть планку номерного знака на машине в виде нескольких белых пикселей. Но прочесть номер, не говоря уже о погонах и газетах - невозможно просто физически.

Солнце днём увидеть легче лёгкого, только вот смотреть на него напрямую не стоит — можно серьёзно повредить глаза. Во время затмений опасность возрастает многократно. Впрочем, защититься от этого тоже несложно — специальными светофильтрами или с помощью наблюдения проекции.


Луна — тоже отнюдь не редкий гость в дневном небе, она проявляется с разной частотой и яркостью в зависимости от собственных фаз. Легче всего её можно отыскать в новолуние.


Венера, которую также зовут «утренняя звезда» и «вечерняя звезда», настолько хорошо отражает свет Солнца, что её относительно несложно разглядеть и днём, особенно если знать местоположение. Она проявляется в виде крошечной мигающей белой точки.


Спутники. Ночью спутники выглядят как «движущиеся звёзды», и чтобы разглядеть их, требуется внимание и терпение. Но днём также можно заметить как минимум один вид спутников — «Иридиум». Их антенны периодически отражают свет так ярко, что этот эффект получил название «вспышки «Иридиума» и заметен даже в дневном небе.


Юпитер в дневном небе увидеть чрезвычайно непросто. Требуется острое зрение и прекрасные атмосферные условия. Лучшее время для наблюдения — когда Юпитер находится под углом 90 градусов от Солнца во время первой и последней четверти Луны.


Марс. Если Юпитер днём разглядеть сложно, Марс — почти невозможно. Но именно что «почти» — при редких условиях, схожих с таковыми при наблюдении Юпитера, красную планету можно увидеть в дневном небе.


Звёзды реально разглядеть днём во время солнечного затмения, хотя это и нечестный ход. Тем не менее, подобные наблюдения имели важное историческое значение, в своё время подтвердив теории относительности Эйнштейна. При идеальном зрении и невероятном везении можно разглядеть самые яркие звёзды вроде Сириуса на дневном небе, но лучше всё же использовать телескоп.


Кометы, пролетающие недалеко от Земли, несложно разглядеть в дневное время — главное, дождаться нужного момента. Например, комета Макнота 2007 года была отлично видна днём, как и комета Галлея в 1910 году.


Метеоры — явление редкое и непредсказуемое, но самые яркие из них хорошо видны в дневном небе. Их даже снимают на видео, как это было в одном из самых известных наблюдений в США в 1972 году.


Взрывы сверхновых можно заметить с Земли невооружённым глазом в неравные промежутки от 20 до 300 лет. Последнее свидетельство, когда подобное явление наблюдали днём, относится к 1572 году. Первый кандидат на новый взрыв — звезда Бетельгейзе. Безусловно, её сверхновая будет видна днём, но произойдёт ли взрыв завтра или спустя тысячи лет — неизвестно.

Разумеется, Солнце стоит в начале этого списка — как самый очевидный кандидат, но остальные объекты могут и удивить. Для некоторых придётся как следует напрячь глаза или использовать бинокль, для иных — дождаться нужного момента. Какие же тела из космоса видны на Земле днём?

Текст

Артём Лучко

Когда разговоры заходят об МКС, мало кто задумывается, что она ближе, чем кажется. Благодаря её размерам и постоянной орбите большинство людей на нашей планете могут увидеть международную станцию невооружённым глазом. Вполне возможно, что вы уже видели её и раньше, но не знали об этом.

МКС пролетает мимо нас несколько раз в день, но видимой она становится при совпадении нескольких факторов. МКС освещается солнцем, а во время пролёта на определённом отрезке она отражает солнечный свет точно так же, как, например, Луна. Чтобы с Земли увидеть МКС, необходимо оказаться в правильном положении относительно Солнца и наблюдаемого объекта. Мы собрали несколько рекомендаций, которые помогут вам отследить станцию на небе самостоятельно.

Spot The Station


Один из самых простых способов проследить за МКС - это подписаться на рассылку сайта NASA Spot The Station , созданного специально для энтузиастов вроде нас с вами. В разделе Sign Up for Alerts выберите страну, город и введите свой e-mail. Отметьте, какие пролёты вы будете отслеживать - утренние, вечерние или все. После подтверждения регистрации каждый раз за 12 часов перед предстоящим пролётом станции NASA будет оповещать вас по e-mail.

МКС всегда пролетает с запада на восток. Конечно, станция не такая зрелищная, как Звезда Смерти из Star Wars, - она, скорее, похожа на очень яркую и невероятно быстро движущуюся звезду. Белый объект по мере движения становится оранжевым, заходя в тень Земли, пока совсем не исчезает из поля зрения. Чтобы увидеть станцию, поставьте себе оповещение на телефон, выйдите в нужный момент на улицу и внимательно вглядитесь в небо над горизонтом на западе.


Международная космическая станция, первый модуль которой был запущен в 1998 году, в настоящий момент является самым большим сооружением в космосе. Вместе с фермами солнечных батарей МКС имеет длину 72 м, ширину 108 м и высоту 20 м, а по площади она сравнима с футбольным полем.

Такая громадина, являющаяся лабораторией, фабрикой, полигоном и домом для членов экипажа, движется по орбите Земли между 330 и 410 км со средней скоростью 27 724 км/ч и делает 15,7 оборота вокруг планеты в день. Отражая солнечный свет, станция весьма заметна даже с расстояния во многие сотни километров и порой, пересекая небосклон, она «вспыхивает» ярче любой звезды. Поэтому зачастую наблюдатели не раз принимали МКС за НЛО.

Онлайн-инструменты

В Сети есть множество ресурсов об МКС, а также твиттер-аккаунты, например, @twisst и @virtualastro , которые помогают определить время пролёта станции. Но наиболее удобный и популярный сайт, на котором можно найти информацию о точном времени, конкретном участке неба, яркости объекта, - это Heavens-above.com

На его главной странице можно увидеть схему с изображением Земли и пролетающей вокруг неё космической станции, которая в режиме реального времени отображает местоположение МКС.

В верхнем правом углу вы можете выбрать язык, а также координаты, откуда будете вести наблюдение. Для этого вам нужно кликнуть на ссылку Unspecified , вбить в строке поиска свой населённый пункт и подвинуть красный значок максимально близко к конкретному месту, где вы находитесь. После этого нажмите кнопку «Применить» и выберите в разделе «Спутники» МКС. Вы увидите таблицу с данными о пролётах станции в последующие 10 дней.

Вся информация в таблице может показаться сложнее, чем есть на самом деле. Первый пункт - это максимальная яркость станции в звёздных величинах. Следом указаны время, когда МКС появится в поле зрения (с точностью до секунды), её высота над горизонтом (в градусах) и азимут, где З означает запад, а ЮЗ - юго-запад и так далее. Далее идут три столбца с данными о моменте, когда станция выше всего поднимается над горизонтом (время, когда это произойдёт, высота и часть горизонта). В следующих трёх столбцах указаны аналогичные данные для конца видимости.

Кликнув на каждую из дат в таблице, вы сможете посмотреть траекторию полёта МКС на звёздном небе. Если вы хорошо ориентируетесь в звёздах, вы сможете точно настроить на этом участке неба фотоаппарат, чтобы запечатлеть пролёт.

Многие считают что Международная космическая станция (МКС) летает где-то очень далеко, и для того чтобы ее увидеть (и тем более сфотографировать) нужно специальное оборудование. Однако это вовсе не так. МКС каждый день по нескольку раз проносится над нашими головами и увидеть ее не сложнее чем обычный пассажирский самолет. Нужно просто знать когда и куда смотреть. По яркости МКС может соперничать даже с Юпитером и Венерой, а ее быстрое движение по небосводу еще больше привлекает внимание. В этой статье я хочу рассказать как и когда можно увидеть МКС сегодня вечером в Москве , подскажу как узнать время пролета МКС для любого другого места и даты, а также затрону тему фото и видеосъемки МКС.

Что потребуется для наблюдений?

Никакие телескопы и бинокли нам не помогут, даже скорее навредят. Дело в том что МКС движется очень быстро, поймать и отслеживать ее оптическим прибором с большим увеличением сложно. Вот эта гифка дает некоторое представление о ее скорости.

А понадобится нам ясное небо (сегодняшним вечером с этим все в порядке):

… и открытая площадка с хорошим обзором на юго-запад, юг и юго-восток (например парковка супермаркета, спортплощадка, крыша здания и т.п). Близость ярких фонарей нам не помешает, так как МКС это очень яркий объект. Если лень выходить на улицу, можно обойтись балконом или окном выходящим на южную сторону.

Также нужны часы синхронизированные с точным временем, и компас (на случай если вы не знаете хотя бы приблизительных направлений на стороны света в выбранной точке для наблюдений).

Когда и куда смотреть?

МКС совершает один виток примерно за полтора часа. Это значит что если бы Земля не вращалась, мы бы видели МКС пролетающую по одной и той же траектории каждые полтора часа. Так как Земля все же вращается, то «след» от МКС на поверхности Земли с каждым витком смещается к западу. Кроме того, МКС видно только тогда когда она сама освещена Солнцем, в то время как в месте нахождения наблюдателя уже стемнело (можно ухитриться , но это сложнее). Чтобы рассчитать сегодняшние видимые пролеты МКС над Москвой, я воспользовался онлайн-сервисом heavens-above.com (жители других городов могут легко получить там условия видимости МКС самостоятельно). Наиболее благоприятный для наблюдений пролет ожидается сегодня примерно в 22:47 .

Звезды на карте нам не особо помогут так как в городе их плоховато видно. Проще ориентироваться по сторонам света воспользовавшись компасом. Если компаса нет, поищите направление где догорает вечерняя заря, там будет северо-запад.

МКС взойдет в 22:42:30 , но начинать ее искать в это время еще рано. У самого горизонта она еще недостаточно яркая, к тому же обзору могут мешать деревья, здания и дымка. Лучше дождаться когда она поднимется хотя бы на 10 градусов над горизонтом. Это случится в 22:44:38 , МКС будет где-то между западом и юго-западом. Вы заметите неяркую немерцающую звездочку которая медленно движется налево и вверх. Эта звездочка - МКС летящая где-то над Францией на расстоянии в полторы тысячи километров. Не спешите расстраиваться если вам не удалось ее заметить в этот момент - вам могла помешать легкая облачность у горизонта или вы сами немного прогадали с направлением. Звездочка будет двигаться все быстрее, разгораться все ярче и уже через минуту найти ее ее будет намного легче. Станция достигнет максимальной высоты 40 градусов в 22:47:43 , находясь практически на юге по азимуту. В этот момент МКС будет находиться чуть ниже звезды Альтаир, по яркости сравнится с Венерой, а по угловой скорости - с реактивным самолетом. Расстояние до нее будет около 600 км. Затем МКС будет снижаться, смещаясь к востоку, и в 22:48:52 войдет в тень Земли. Из-за наличия атмосферы яркость станции не упадет мгновенно. Она будет плавно угасать на протяжении десятка секунд. Особо внимательные наблюдатели заметят что перед тем как потухнуть, МКС покраснеет. Ведь в этот момент космонавты на борту увидят заход Солнца, а на закате солнечные лучи краснеют. Когда станция наконец исчезнет из вида, взгляните на восток и в качестве бонуса вы увидите восходящую Луну.

Примечание: Указанные выше моменты времени будут верны с секундной точностью для наблюдателя на Красной площади. Если вы находитесь далеко от центра, то будут отличия в несколько секунд. Например в Реутове максимальная высота будет достигнута на 2 секунды позже. Вход в тень, разумеется, произойдет одновременно для всех наблюдателей.

Еще один менее удобный для наблюдений пролет произойдет витком раньше, в 21:11 . Можете попробовать пронаблюдать сначала его, но в 9 вечера еще довольно светло и МКС будет сложновато заметить на фоне светлого неба. К тому же станция поднимется всего на 28 градусов.

Как сфотографировать МКС или заснять на видео?

Если вы собираетесь наблюдать МКС в первый раз, то я рекомендую пока не отвлекаться на фото. Лучше посмотрите глазами, составьте представление о яркости и скорости. В следующий раз, например завтра , можно уже выйти с фотоаппаратом. Выставьте длинную выдержку секунд в 10-30. Диафрагму и чувствительность настройте так чтобы не пересветить небо, но в то же время чтобы были видны звезды. Установите камеру на штатив и направьте ее на тот участок неба где ожидается пролет. Несколькими минутами ранее можно сделать пробный снимок чтобы, ориентируясь по звездам, убедиться что в кадр попадает нужный участок неба. В итоге можно получить кадр наподобие этого (фото не мое, нашел в Google Images).

Если ожидается пролет неподалеку от Луны, то можно поймать интересный кадр. У меня например получилось вот что:

В динамике это выглядело вот так (снято на компактную видеокамеру Panasonic HDC-SD90).

Что насчет транзитов по Луне и Солнцу показанных в начале статьи?

Недавно новостные порталы облетела новость о том что NASA опубликовало уникальные снимки МКС на фоне Луны. Даже на Гиктаймс об этом . На самом деле в том фото нет ничего необычного, в этом можно убедиться поискав по ключевым словам "iss transit " в Google Images. Мне удалось с первой попытки сделать подобное фото и видео обладая довольно скромным оборудованием (тем же что я использовал в статье ):

Видео лучше смотреть в полноэкранном режиме:

Основная проблема тут в том что тень (а вернее полутень) отбрасываемая МКС от Солнца или Луны имеет размеры всего в несколько километров. В произвольно взятом месте такое явление случается чрезвычайно редко, поэтому придется подождать подходящего момента, сесть в автомобиль и проехать несколько десятков километров. Чтобы узнать когда и куда ехать, можно воспользоваться сервисом calsky.com . Там можно получить карту показывающую где будет пробегать тень МКС в ближайшие пару дней. Вот например фрагмент карты ближайших транзитов по Луне.

Заключение

Надеюсь что благодаря этой статье многие читатели выйдут сегодня вечером на улицу и посмотрят на небо. Предлагаю делиться впечатлениями в комментариях!