Международная космическая станция может внезапно исчезнуть во время пролёта, когда входит в тень Земли. До этого солнечный свет отражается от её корпуса и солнечных панелей, поэтому станция выглядит как яркая движущаяся точка. Как только планета перекрывает прямой солнечный свет, отражать становится нечего, и МКС быстро тускнеет. Иногда исчезновение связано с тем, что станция уходит за горизонт наблюдателя, но во время многих вечерних и утренних пролётов причина именно в земной тени.
Полутень и резкая граница
МКС сама не светится как звезда. Она видна благодаря отражённому солнечному свету, подобно Луне. Чтобы увидеть её, наблюдателю нужна темнота или сумерки, а станция на высоте нескольких сотен километров должна ещё освещаться Солнцем. Это сочетание чаще возникает вскоре после заката или перед рассветом: внизу уже темно, но орбитальная станция всё ещё находится на солнечной стороне Земли.
Днём отражённый свет станции теряется на фоне яркого неба, поэтому обычным глазом её почти невозможно заметить. В сумерках она выглядит ярче многих звёзд, потому что большая конструкция отражает много солнечного света. Яркость меняется по ходу полёта в зависимости от ориентации, расстояния, облачности и угла, под которым свет возвращается к наблюдателю.
Почему видимость ограничена сумерками
Солнце освещает одну половину Земли, а за планетой остаётся длинная область тени. МКС движется по орбите и примерно за полтора часа облетает Землю. Если её траектория проходит через тень, станция на короткое время теряет прямое освещение. Граница пересекается быстро, поэтому точка на небе будто выключается.
Тень не является стеной или облаком. Это область, куда прямые солнечные лучи не доходят, потому что их перекрывает Земля. В атмосфере существуют полутеневые области, где часть солнечного диска может быть видна или свет преломляется и рассеивается. Поэтому яркость станции иногда снижается постепенно, а иногда достаточно резко – это зависит от угла входа и прозрачности атмосферы.
Как отличить вход в тень от захода
МКС может войти в тень в любой точке орбиты. Если это происходит высоко над горизонтом, наблюдатель видит, как движущаяся точка пропадает посреди неба. Станция не останавливается, не падает и не выключает двигатели. Она продолжает лететь по орбите с большой скоростью, просто оказывается в темноте.
Позже станция может снова выйти на освещённую сторону, но из того же места это не всегда видно. К этому времени МКС может уже скрыться за горизонтом или оказаться слишком низко. Наблюдатель видит только короткий фрагмент траектории, тогда как орбитальный объект продолжает движение над другими участками планеты.
Зачем проверять расписание
Если станция приближается к горизонту, она может исчезнуть из-за геометрии наблюдения: Земля закрывает прямую линию между человеком и объектом. Это похоже на заход Солнца, только происходит на меньшей высоте и быстрее. Если же точка гаснет высоко в небе, вероятнее, станция пересекла границу земной тени. Облака и дымка тоже снижают яркость, но обычно не выключают точку так резко.
В расписаниях пролётов указывают, где станция появится, сколько продлится видимость и в какую сторону переместится. Чем выше траектория над горизонтом и темнее небо, тем легче её заметить. Низкий пролёт может длиться недолго и проходить на фоне городских огней. NASA указывает, что моменты появления и исчезновения зависят от положения станции относительно земной тени.
МКС движется плавно, не мигает красными и зелёными огнями, как самолёт, и обычно не меняет направление резко. Если она исчезла раньше ожидаемого, проверьте, не совпал ли момент с входом в тень. Подробности о станции и её назначении можно прочитать в статье о том, окупает ли себя Международная космическая станция, а историю первых орбитальных полётов – в материале о том, как началась космическая эра.
Иногда кажется, что МКС исчезла из-за Луны. Но спутник не нуждается в лунном свете: его освещает Солнце. Луна может сделать фон ярче и снизить контраст, однако не выключает станцию. Даже в безлунную ночь МКС видна, если сама находится на освещённой стороне орбиты.
Дополнительные детали
Вокруг полной тени есть полутень, где часть солнечного диска ещё видна. При входе через полутень яркость может снижаться постепенно, а после пересечения границы полной тени станция гаснет гораздо заметнее. Атмосфера Земли также рассеивает солнечный свет и смягчает границу. Поэтому момент исчезновения может выглядеть не одинаково каждый раз.
Наблюдать МКС легче в сумерках. Если на земле ещё светло, небо яркое и отражённый свет станции теряется. Если ночь уже глубокая, станция может оказаться в тени Земли и не освещаться. Удобное окно возникает тогда, когда место наблюдателя уже в темноте, а орбита ещё освещена Солнцем. Эти условия меняются по сезонам и зависят от широты.
Вход в тень обычно выглядит как быстрое снижение яркости на открытой части неба. Заход за горизонт происходит ближе к линии горизонта, где траектория станции постепенно закрывается Землёй. Тонкие облака чаще делают точку тусклее постепенно или мерцающей. Отличить причины можно по месту на небе, длительности и расписанию, хотя наблюдательные условия иногда мешают увидеть точную границу.
Расписание пролётов учитывает орбиту станции и местоположение человека. В нём отмечают направление появления, максимальную высоту и момент исчезновения. Если ожидаемая видимость короткая, станция может выйти из тени или войти в неё уже высоко над горизонтом. Поэтому она иногда появляется или пропадает не там, где её ожидали бы увидеть обычный спутник. Прогноз помогает заранее понять, когда смотреть и какую часть неба выбрать.
Таким образом, яркая точка видна потому, что станция отражает солнечный свет. Когда она входит в тень Земли, освещение исчезает, хотя аппарат продолжает движение. Если точка пропадает у горизонта, причиной может быть заход за край планеты. Эти два явления выглядят похоже, но зависят от разных условий и могут быть предсказаны по расписанию пролёта.
