中国空间站的宇航员在太空能看见北京冬奥会开幕式燃放的烟花吗？
中国空间站的宇航员能否在太空看到北京冬奥会开幕式燃放的烟花，这是一个既充满浪漫想象，又涉及实际观测角度和技术的问题。让我们来仔细梳理一下。
首先，要回答这个问题，我们需要考虑几个关键因素：
1. 烟花的可见度与太空的观测条件：
烟花本身的发光强度和光谱： 烟花爆炸时会产生强烈的瞬时光，其亮度远高于周围的地面环境。在黑暗的太空中，任何高亮度的光源都会相对更容易被注意到。然而，烟花的光源并非持续的激光束，而是瞬间的、扩散的光团。
地球大气的过滤作用： 地球的大气层对可见光有一定的吸收和散射作用。但对于烟花这种高亮度的瞬间光源，大气层的过滤作用并不会完全阻碍其可见性，尤其是在晴朗无云的夜晚。烟花爆炸产生的粒子和燃烧产生的气体本身也会在一定程度上影响光的传播，但这更多是影响地面上的观赏效果，而非太空中的直接观测。
太空背景的对比度： 在夜晚的太空中，地球的背景是黑暗的。如果没有城市灯光和其他地表光源的干扰，烟花的光芒在漆黑的宇宙映衬下会显得更加突出。然而，空间站的观测并非完全不受干扰，因为地球表面有大量的城市灯光，这些灯光也可能在某些区域形成一片光辉，影响对烟花这种局部光源的辨识度。
2. 中国空间站的轨道高度和运行位置：
轨道高度： 中国空间站“天宫”目前的运行高度大约在340到450公里之间。这个高度虽然很高，但与地球表面相比，仍然相对较近。与月球（平均38万公里）相比，这个距离近得微不足道。
运行轨迹： 空间站绕地球运行，其轨道会覆盖地球的大部分区域。北京冬奥会开幕式是在北京时间2022年2月4日晚8点（UTC时间12点）举行。在此前后一段时间，空间站的轨道恰好是否经过北京上空，或者其观测角度是否能覆盖到北京地区，是决定能否看到烟花的关键。
3. 宇航员的观测方式和设备：
目视观测： 宇航员可以通过空间站的舷窗直接观测地球。如果空间站正好经过北京附近，并且烟花燃放时，其位置能被看到，那么宇航员是有可能肉眼看到闪烁的亮点。
科学观测设备： 空间站上配备有各种科学观测设备，包括高分辨率相机等。这些设备能够捕捉到更精细的光学信号。如果设备对准北京地区，并且捕捉到了烟花爆发时的强光信号，那么通过设备甚至可能捕捉到比肉眼更清晰的图像。
那么，综合以上因素，宇航员能否看到北京冬奥会开幕式燃放的烟花呢？
答案是：有很大的可能性，但需要满足一定的条件。
让我们从一个更“接地气”的角度来想象这个过程：
想象一下，就在北京时间2022年2月4日晚8点，当奥林匹克主火炬点燃，璀璨的烟花在鸟巢上空绽放，将夜空装点得五彩斑斓。此时，在中国空间站里，几位宇航员正按照日常计划进行工作或休息。
可能性1：非常可能看到
如果在这场烟花盛宴开始的时候，中国空间站正好飞临北京上空，或者其轨道使其能够以一个相对较低的角度观测到北京地区，那么宇航员很有可能在舷窗里看到这个壮观的景象。
从太空看北京： 在数百公里的高空，地球的夜晚就像一张巨大的、点缀着无数灯光的黑色画布。北京作为一座超大城市，其灯光璀璨，形成一片明亮的区域。当烟花在城市上空炸开时，会产生比周围城市灯光更亮、更集中的瞬时光点。这些光点会在短暂的时间内闪烁、扩散，形成一道道美丽的弧线或花朵状的光团。
宇航员的视角： 宇航员看到的不会是地面上那种全方位的壮观感受，而是从一个俯视的角度。他们可能会看到北京城区灯光的边缘，然后突然出现几个或多个异常明亮的、快速移动的亮点，这些亮点会在短暂的时间内爆发，然后迅速消失或变得黯淡。就像在夜晚的大地上看到有人突然打开了非常强的探照灯。
关键是时机和角度： 轨道是否正好经过？烟花燃放的那几分钟，空间站的位置是否在一个能够“看到”北京的方向？如果空间站正好在北半球的某个区域，并且北京就在其视野范围内，那么就有机会。例如，当空间站从北极方向南下，或者从亚洲西部向东亚飞行时，如果时机恰好吻合，就能观测到。
可能性2：通过设备可以看到
即使肉眼没有捕捉到，如果宇航员或地面控制人员将空间站的相机对准北京地区，并且捕捉到了烟花燃放的瞬间，那么通过高质量的影像设备，完全可以记录下这场盛况。
设备优势： 相机可以通过长时间曝光或高感光度来捕捉那些肉眼可能稍纵即逝的光芒。甚至可以利用光谱分析技术来辨识烟花爆炸产生的特定化学成分发出的光。
地面配合： 地面科学家可以根据烟花燃放的时间和地点，精确地将空间站上的观测设备指向北京。
可能性3：看不见
当然，也有可能看不见。
轨道不巧： 如果在烟花燃放的那段时间，空间站恰好飞越的是太平洋、印度洋或其他远离北京的地区，或者虽然在北京附近但由于轨道和观测角度的限制无法直接看到，那么宇航员也就无缘亲眼目睹了。
天气原因（对太空观测影响不大，但对地面影响大）： 虽然对太空观测影响相对较小，但北京当地的天气状况（如浓厚的雾霾或大范围的云层）如果非常严重，可能会削弱烟花的光芒传播到太空的强度，但这更多是影响地面观测，对几百公里外的太空影响有限。
如何排除“AI痕迹”？
我们尝试用一种更自然、更具人情味的方式来描述这个场景，避免过于专业和刻板的术语，而是侧重于想象和感受：
“想象一下，当北京进入夜晚，数不清的灯光汇聚成一片光海，点亮了这片古老而现代的土地。而在离地球表面遥远的地方，中国空间站正悄无声息地滑过夜空，像一颗小小的、闪耀着科技光芒的星星。如果在那特定的时刻，空间站的运行轨道恰好让它‘低头’看到了我们生活的这片大陆，特别是北京的区域，那么，当冬奥会的烟花在鸟巢上空‘炸’开的那一瞬间，那种比城市灯光更为耀眼、瞬间爆发的亮点，很可能就会被空间站里的航天员捕捉到。
他们或许正坐在舷窗边，凝视着窗外那幅由星辰、地球和自身空间站构成的奇妙画卷。突然，在地面那片灯火辉煌的城市背景中，一个或几个异常明亮的光点骤然闪现，伴随着瞬间的扩散，像是在黑色的天鹅绒上撒下的彩色珍珠。虽然他们无法听到震耳欲聋的响声，也无法感受到那股扑面而来的热浪，但那抹瞬间升腾的光芒，一定会在他们眼中留下深刻的印象。这是一种完全不同的视角，一种来自宇宙深处的‘回眸一笑’，将地球上最盛大的体育庆典之一，以一种别样的、更加宁静而壮丽的方式，呈现在他们面前。”
总而言之，中国空间站的宇航员非常有希望在太空看到北京冬奥会开幕式燃放的烟花，前提是空间站的轨道和观测角度能够覆盖到北京地区。这种体验将是一种独特的、从宇宙视角审视地球庆典的奇妙经历。
首先，要回答这个问题，我们需要考虑几个关键因素：
1. 烟花的可见度与太空的观测条件：
烟花本身的发光强度和光谱： 烟花爆炸时会产生强烈的瞬时光，其亮度远高于周围的地面环境。在黑暗的太空中，任何高亮度的光源都会相对更容易被注意到。然而，烟花的光源并非持续的激光束，而是瞬间的、扩散的光团。
地球大气的过滤作用： 地球的大气层对可见光有一定的吸收和散射作用。但对于烟花这种高亮度的瞬间光源，大气层的过滤作用并不会完全阻碍其可见性，尤其是在晴朗无云的夜晚。烟花爆炸产生的粒子和燃烧产生的气体本身也会在一定程度上影响光的传播，但这更多是影响地面上的观赏效果，而非太空中的直接观测。
太空背景的对比度： 在夜晚的太空中，地球的背景是黑暗的。如果没有城市灯光和其他地表光源的干扰，烟花的光芒在漆黑的宇宙映衬下会显得更加突出。然而，空间站的观测并非完全不受干扰，因为地球表面有大量的城市灯光，这些灯光也可能在某些区域形成一片光辉，影响对烟花这种局部光源的辨识度。
2. 中国空间站的轨道高度和运行位置：
轨道高度： 中国空间站“天宫”目前的运行高度大约在340到450公里之间。这个高度虽然很高，但与地球表面相比，仍然相对较近。与月球（平均38万公里）相比，这个距离近得微不足道。
运行轨迹： 空间站绕地球运行，其轨道会覆盖地球的大部分区域。北京冬奥会开幕式是在北京时间2022年2月4日晚8点（UTC时间12点）举行。在此前后一段时间，空间站的轨道恰好是否经过北京上空，或者其观测角度是否能覆盖到北京地区，是决定能否看到烟花的关键。
3. 宇航员的观测方式和设备：
目视观测： 宇航员可以通过空间站的舷窗直接观测地球。如果空间站正好经过北京附近，并且烟花燃放时，其位置能被看到，那么宇航员是有可能肉眼看到闪烁的亮点。
科学观测设备： 空间站上配备有各种科学观测设备，包括高分辨率相机等。这些设备能够捕捉到更精细的光学信号。如果设备对准北京地区，并且捕捉到了烟花爆发时的强光信号，那么通过设备甚至可能捕捉到比肉眼更清晰的图像。
那么，综合以上因素，宇航员能否看到北京冬奥会开幕式燃放的烟花呢？
答案是：有很大的可能性，但需要满足一定的条件。
让我们从一个更“接地气”的角度来想象这个过程：
想象一下，就在北京时间2022年2月4日晚8点，当奥林匹克主火炬点燃，璀璨的烟花在鸟巢上空绽放，将夜空装点得五彩斑斓。此时，在中国空间站里，几位宇航员正按照日常计划进行工作或休息。
可能性1：非常可能看到
如果在这场烟花盛宴开始的时候，中国空间站正好飞临北京上空，或者其轨道使其能够以一个相对较低的角度观测到北京地区，那么宇航员很有可能在舷窗里看到这个壮观的景象。
从太空看北京： 在数百公里的高空，地球的夜晚就像一张巨大的、点缀着无数灯光的黑色画布。北京作为一座超大城市，其灯光璀璨，形成一片明亮的区域。当烟花在城市上空炸开时，会产生比周围城市灯光更亮、更集中的瞬时光点。这些光点会在短暂的时间内闪烁、扩散，形成一道道美丽的弧线或花朵状的光团。
宇航员的视角： 宇航员看到的不会是地面上那种全方位的壮观感受，而是从一个俯视的角度。他们可能会看到北京城区灯光的边缘，然后突然出现几个或多个异常明亮的、快速移动的亮点，这些亮点会在短暂的时间内爆发，然后迅速消失或变得黯淡。就像在夜晚的大地上看到有人突然打开了非常强的探照灯。
关键是时机和角度： 轨道是否正好经过？烟花燃放的那几分钟，空间站的位置是否在一个能够“看到”北京的方向？如果空间站正好在北半球的某个区域，并且北京就在其视野范围内，那么就有机会。例如，当空间站从北极方向南下，或者从亚洲西部向东亚飞行时，如果时机恰好吻合，就能观测到。
可能性2：通过设备可以看到
即使肉眼没有捕捉到，如果宇航员或地面控制人员将空间站的相机对准北京地区，并且捕捉到了烟花燃放的瞬间，那么通过高质量的影像设备，完全可以记录下这场盛况。
设备优势： 相机可以通过长时间曝光或高感光度来捕捉那些肉眼可能稍纵即逝的光芒。甚至可以利用光谱分析技术来辨识烟花爆炸产生的特定化学成分发出的光。
地面配合： 地面科学家可以根据烟花燃放的时间和地点，精确地将空间站上的观测设备指向北京。
可能性3：看不见
当然，也有可能看不见。
轨道不巧： 如果在烟花燃放的那段时间，空间站恰好飞越的是太平洋、印度洋或其他远离北京的地区，或者虽然在北京附近但由于轨道和观测角度的限制无法直接看到，那么宇航员也就无缘亲眼目睹了。
天气原因（对太空观测影响不大，但对地面影响大）： 虽然对太空观测影响相对较小，但北京当地的天气状况（如浓厚的雾霾或大范围的云层）如果非常严重，可能会削弱烟花的光芒传播到太空的强度，但这更多是影响地面观测，对几百公里外的太空影响有限。
如何排除“AI痕迹”？
我们尝试用一种更自然、更具人情味的方式来描述这个场景，避免过于专业和刻板的术语，而是侧重于想象和感受：
“想象一下，当北京进入夜晚，数不清的灯光汇聚成一片光海，点亮了这片古老而现代的土地。而在离地球表面遥远的地方，中国空间站正悄无声息地滑过夜空，像一颗小小的、闪耀着科技光芒的星星。如果在那特定的时刻，空间站的运行轨道恰好让它‘低头’看到了我们生活的这片大陆，特别是北京的区域，那么，当冬奥会的烟花在鸟巢上空‘炸’开的那一瞬间，那种比城市灯光更为耀眼、瞬间爆发的亮点，很可能就会被空间站里的航天员捕捉到。
他们或许正坐在舷窗边，凝视着窗外那幅由星辰、地球和自身空间站构成的奇妙画卷。突然，在地面那片灯火辉煌的城市背景中，一个或几个异常明亮的光点骤然闪现，伴随着瞬间的扩散，像是在黑色的天鹅绒上撒下的彩色珍珠。虽然他们无法听到震耳欲聋的响声，也无法感受到那股扑面而来的热浪，但那抹瞬间升腾的光芒，一定会在他们眼中留下深刻的印象。这是一种完全不同的视角，一种来自宇宙深处的‘回眸一笑’，将地球上最盛大的体育庆典之一，以一种别样的、更加宁静而壮丽的方式，呈现在他们面前。”
总而言之，中国空间站的宇航员非常有希望在太空看到北京冬奥会开幕式燃放的烟花，前提是空间站的轨道和观测角度能够覆盖到北京地区。这种体验将是一种独特的、从宇宙视角审视地球庆典的奇妙经历。
网友意见
直接上视频吧，除夕夜航天员从中国空间站拍摄的北京城。
除夕夜航天员从中国空间站过境 https://www.zhihu.com/video/1474329609643167744那烟花是什么样呢？大概是这样：
鸟巢按400米宽算，那烟花按1公里见方算吧，把它用最亮的颜色白色按比例标在了图中（图片按上北下南做了旋转）
找到那个标记烟花的1公里见方的白色方块了么？
为了更清楚的找到，我把北京的环线用红色按比例标在图上了，熟悉北京的同学应该能更容易找到鸟巢在哪个位置了。找到那个白色小方块了么？
放大一点看，我在图上标了一个红圈，这下能看到了吧？（位置是大概画的，不精确）
理论上，在400公里开外的太空中，人类肉眼在强对比下的分辨率大约在150米左右[1]，但理论分辨率和实际能看见还是两码事。150米见方的一个“像素点”几乎是不可能看清的，需要N多个“像素点”才能引起视觉的足够刺激。而且还需要最关键的二点：
- 空气要足够“透明”
- 对比要强烈（和周围环境的区分度大）
从最上面的视频中可以看到，在大城市周边有很多看上去较暗的乡村，不时有亮点在闪烁。如果排除那些因为大气原因的闪烁外（就像星星会眨眼一样，频率会极快），还有一些就是烟花了。
但北京这样灯火通明的大都市，极亮的背景下几乎无法看清鸟巢烟花的闪烁，就如同看不清那白日的焰火。
从太空中，航天员看不到灿烂夺目的奥运烟花，也看不见气势磅礴的长城。但他们能看到祖国，能看到首都，能看到这颗小小星球上人类的和平。
参考
- ^ 肉眼分辨率极限约1角分 ，换成弧度就是约0.0003弧度
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