向下滚动,让视线向上
地面 → 近地轨道艺术场景 · 非实拍01 / 对流层 TROPOSPHERE
0—12 km · 示意范围
一抬头,
就是故事的开始。
风、雨与大多数云,
都发生在这层贴近地面的空气里。
对流层平均约有 12 公里厚,在赤道附近较高、两极较低。它承载着我们熟悉的大部分天气。层与层的边界会变化,天空没有整齐的楼板。[1]
02 / 平流层 STRATOSPHERE
12—50 km · 示意范围
穿过大多数天气,空气继续变稀薄。
让一只气球,
替我们看看高空。
没有驾驶舱,
也能带回天空的消息。
NWS 的探空气球可上升到超过 35 公里的高度。它携带的仪器一路记录空气的变化。在这一层,臭氧还吸收着来自太阳的紫外线。[3][1]
气球
把仪器送往高空。
气球携带探空仪上升。随着外界气压降低,气球会逐渐膨胀,最终破裂。它不携带乘客。
它会长大多少?把气球与人放在同一比例下
NWS 气球释放时直径约 1.5 m,膨胀到约 6—8 m 时破裂。下图取 6 m 作比较;人的高度选为 1.7 m。[3]
统一长度比例,气球以圆形比较直径。形态和破裂条件随具体设备与环境变化。
03 / 中间层 MESOSPHERE
50—85 km · 示意范围
太阳落下后,
有些云仍留着光。
在约 80 公里的高空,
薄薄的冰晶,勾出另一种云。
夜光云常在高纬度夏季出现。地面已进入暮色时,高空的云仍可能被太阳照亮。它们并不是自己发光。[4]
继续向上 约 85 km,进入热层。这个边界也会随大气状态变化。[1]
04 / 热层中的一道界线 THERMOSPHERE
85 km 起 · 旅程继续
蓝色渐渐退去,空气却没有突然结束。
NASA · ISS067-E-70919 · 2022 年 5 月 21 日
从 400 km
以上的轨道拍摄,并非在卡门线上。[6]
稀薄的大气仍延伸得很远。热层之上还有外逸层,地球的大气逐渐融入太空;100 km 和本旅程的终点,都不是大气的尽头。[1]
05 / 近地轨道 LOW EARTH ORBIT
约 400 km · 选定的旅程高度
来到国际空间站活动的高度附近。
离开地面,
引力依然在。
失重,并不是引力消失。
而是人和飞船一起,不断下落。
国际空间站通常运行在约 370—460 km 的高度,具体轨道会变化。在轨飞船和其中的人持续共同自由落体,形成我们熟悉的漂浮场景。[7][8]
亲手试一试 / FALLING AROUND EARTH
把“向前”的速度,交给你。
一直下落,却不断错过地面。
在这个理想圆轨道中,物体向前运动的同时被引力拉向地心,于是绕地球持续自由落体。
从 400 km 高度出发
这个模型做了哪些简化?
这是球形地球引力下的二维计算:起点为地表上方 400 km,只改变初始横向速度;忽略空气阻力、地球自转、地形及其他天体。轨迹触及球形地表即停止。圆轨道速度约 7.67 km/s,计算周期约 92.4 分钟;不是飞行规划或空间站实时轨迹。地球半径和引力参数均可查证。[9]
向上之后,重新看见脚下
原来,我们一直
住在天空之中。
从一口可以呼吸的空气,到绕地球的轨道。
走得越远,越能看见这一层天空的珍贵。
前三区间为简化大气分层,后两项是旅程中的高度标记。滚动长度不与实际高度成比例。
回到地面,再抬一次头