肉眼能否看到人造卫星？这是一个十分有趣的话题，很多人认为这里涉及到肉眼能看多远的问题，但这其实不是首要问题。肉眼看到人造卫星，最要害的还是要知道人造卫星的过境时间，最好有专业的设备，但是在特殊情况下，肉眼也是能够看见的，今日这篇文章就科普一下肉眼看到人造卫星的几个要素，以及怎么找到空间站等人造物体。
图注：长曝条件下观测空间站大致是这个画面
目标物体的情况
人的肉眼其实能看到很远的天体，比如38万公里外的月亮，250万光年外的仙女座星系，在地理观测上一致以亮等进行区分。对于绝大部分的人类，肉眼可见的亮等为6，在6以下亮等的天体都是肉眼看见，6以上的十分昏暗，是肉眼看不见的。月球为何肉眼可见，是因为其视星等为-12，当然能够看见。
图注：肉眼看仙女座星系大致是这么个情景
图注：夜空中的天狼星（左上）
肉眼看到人工卫星，那么肯定要知道目标物体的基本情况。以国际空间站为例，其轨迹高度400公里左右，目前是最大的一个人工物体，长达100米，总重量为520吨，规划是和平号空间站的4倍以上。国际空间站每天绕行15.7圈，速度为每小时2.7万公里。观测国际空间站有个优势，那就是其太阳能电池板可增加被观测到的概率。一般情况下，太阳能电池板反射的光可让空间站亮等达到-4.5，和金星差不多，比夜空中的天狼星亮16倍。如果视点适宜，空间站上的太阳能电池板可达到-8亮等，比金星还亮十几倍，我们可以肉眼看到国际空间站电池板的反射光。
图注：国际空间站的正弦式投影
除了国际空间站外，天宫一号、联盟飞船、航天飞机等在较好的观测条件下，也是可以肉眼可见的。最关键的两个要素是，这些人造物体较大，而且有金属反射光。空间站每90分钟绕地球一圈，这说明空间站不仅可以看到，还可以看多次。对于观测空间站，由于其轨道参数固定，算好其凌日时间后，以日落后90分钟、日出前90分钟观测最佳。
计算出过境时间和地点
目前轨道上有3.5万个轨道物体，理论上几乎每时每刻都有轨道物体在天顶上路过，从过境的角度看，每15分钟就有一颗卫星从你头上正上方掠过。但是有些物体太小，无法用肉眼看到。对于空间站这样的大型轨道物体，也是需要卫星跟踪软件进行辅助定位，计算出过境时间和地点。在计算过境时间时，有多个软件可以辅助，只要输入观测点的经纬度，就可以计算出空间站的过境时间。
图注：这是另一种软件上的空间站过境时间（读者可以自行搜索）
图注：确定过境时间和自己所在的位置，通过一些软件可以获得。
图注：过境时间和方位角要确定，这些都可以通过相关软件实现
比如图中观测位置是在英国，首先我们要选择获得空间站的过境时间（通过卫星跟踪功能的软件获得），一般情况下国际空间站划过天际只要几分钟的时间，因此速度要快。在空间站凌日的时间内，选择黄昏的时候比较合适，此时太阳已经下山，但仍然可以照到轨道上的物体，反射光比较强烈，对比度强，有利于观测。如果没有发现不要紧，因为每隔90分钟就会再出现一次，但此时的空间站高度要更高一些，在原来高度往上一些。
非肉眼观测
如果是非肉眼观测，使用双筒望远镜、天文望远镜加单反相机，那么观测的范围就成倍增加了。在肉眼观测法的基础上，假设好相机，完全可以拍到国际空间站。图中这张照片是有史以来地面观测设备拍摄到的最佳空间站图像，时间是在2007年，亚特兰蒂斯号航天飞机对接空间站，拍摄地点位于南菲尔德天文台。
图注：业余观测者拍摄的空间站。
图注：南菲尔德天文台拍摄的国际空间站，轨道高度350公里，也是迄今最清晰的地面拍摄的空间站图像
当然，拍摄的设备价格也高，为了精确对准空间站，就需要有电动跟踪装置、自适应光学元件等辅助器材，这样可以大大降低干扰，对准目标。尤其是自适应光学元件，可以补偿大气湍流的干扰。
图注：德国TIRA合成孔径雷达观测到的阿特兰蒂斯号航天飞机
图注：欧洲ATV飞船的轨道图像，也是由合成孔径雷达观测。
越专业的设备观测的精度越高，如果是地面合成孔径雷达，那么就涉及军用，比如德国TIRA合成孔径雷达，就可以拍到空间站，航天飞机等。可精细化展示航天飞机的结构，我们甚至可以看到这架航天飞机的舱门是打开状态。从图中标记可以看出，这架航天飞机轨道高度为650共公里，远远超出国际空间站高度。
综上，肉眼观测误差大，对设备要求几乎为零，可通过肉眼跟踪实现。如果要看到更加清晰的轨道图像，那么就要通过设备。由于设备的视场很小，需要精确定位，那么就要自动跟踪装置，还要消除大气湍流干扰，一整套组合拳打下来价格不菲，也耗时耗钱。根据以上欧洲ATV飞船、航天飞机的轨道合成孔径雷达图像可以看出，任何在轨道上隐藏的物体都是可以被发现的，只要知道轨道参数即可，没有秘密可言。且业余观测者也可以拍到，就是图像比较模糊一些，这也是国家队和个人在观测轨道物体上的区别。
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肉眼能否看到人造卫星？这是一个十分有趣的话题，很多人认为这里涉及到肉眼能看多远的问题，但这其实不是首要问题。肉眼看到人造卫星，最要害的还是要知道人造卫星的过境时间，最好有专业的设备，但是在特殊情况下，肉眼也是能够看见的，今日这篇文章就科普一下肉眼看到人造卫星的几个要素，以及怎么找到空间站等人造物体。图注：长曝条件下观测空间站大致是这个画面目标物体的情况人的肉眼其实能看到很远的天体，比如38万公里外
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