Häilyvä Kiinan muuri
15.3.2004
Tällä kertaa tiedossa kevyttä tieteellistä pohdiskelua vauvajuttujen vastapainoksi. Kiinalaisten ylpeänä jopa koulukirjoissaan kertoma myytti Kiinan muurin näkyvyydestä avaruuteen asti koki kovan kolauksen kun ensimmäinen kiinalainen astronautti Yang Liwei totesi ettei pystynyt erottamaan rakennelmaa kiertäessään Maata Shenzhou V -aluksessaan viime vuonna. Mutta nyt viimeisin kuussa käynyt astronautti Gene Cernan on tyrmännyt Liwein väitteen kertomalla nähneensä muurin 70-luvulla kiertoradalla ollessaan. Yrittäkää nyt hyvänen aika jo päättää… Kun aiheeseen ei näköjään muuten saada tolkkua, päätin hakea sille insinöörimäisen teoreettista ratkaisua seuraavasti:
Otetaan havaintopaikaksi esimerkiksi kansainvälinen avaruusasema ISS, joka kiertää maata keskimäärin 380 kilometrin korkeudessa[1]. Havainnoinnin tarkkuuteen vaikuttaa silmän erottelukyky, joka vaihtelee mm. valaistusolosuhteiden ja kohteen kontrastin mukaan.Erottelukykyä mitataan pienimpänä silmän erottamana kulmana; hyvissä valaistusolosuhteissa normaalille näkökyvylle on käytetty arvoa 1.7[2] joka vastaa 0.0098 asteen (0.59 minuutin) kulmaa. Oletetaan, että havainnoitsija on siis avaruusasemalla ja katsoo suoraan “alas” maapallolle merenpinnan tasolla olevaa kohdetta. Tällöin erottelukykykulma a ja kiertoradan korkeus horb muodostavat kolmion josta voidaan laskea pienimmän näkyvän yksityiskohdan leveys lmin:
0.5a = tan( 0.5*lmin / horb ),
mistä ratkaisemalla a:n suhteen saadaan tulokseksi:
lmin =~ 65.2 m
Ellei päätelmissäni ole jotain pahasti vialla, ISS:lle erottuisi siis paljain silmin rakennelma joka on vähintään 65 metrin levyinen - tämä vielä sillä edellytyksellä, että kohde erottuisi hyvin taustasta eivätkä ilmakehän muutokset haittaisi näkyvyyttä. Tuntuu siis jokseenkin epätodennäköiseltä että alle kymmenen metriä leveä Kiinan muuri näkyisi avaruuteen asti edes ohuena nauhana ellei sen ympärillä ole teitä ja puustorajaa jotka korostaisivat muurin hahmoa. Ehkä kiinalaisten on tosiaan syytä poistaa tämä “fakta” oppikirjoistaan…
Lisää aiheesta mm. Space.comin artikkelissa What’s Really Visible from Space.
Lähteet:
1) ISS Naked-Eye Visibility Data, http://www.hq.nasa.gov/osf/station/viewing/issvis.html
2) Notes on the Resolution of the Human Eye, http://clarkvision.com/imagedetail/eye-resolution.html
Kirjoita kommentti