美国太空专家解密神七“太空漫步直播”疑点
美国太空专家解密神七“太空漫步直播”疑点
中G于9月底直播的神舟七号飞船“太空漫步”中,出现很多在太空无法解释的物理现象,包括冒气泡、出现水中的浮力现象等,被各界质疑为用地下的“水中模拟”录像冒充太空行走直播. 中G对于网民和媒体提出的严肃质疑至今没有给予任何回应.不过有一些网特反过来质疑这些疑点,在网上引起一些混乱.到底央视的“神七太空漫步”是直播,还是造假录像?就此问题记者采访了美国太空署喷射推进实验室的专家曲铮博士. 曲博士从科学角度分析了这次中G太空漫步直播中存在的无法自圆其说的疑点,并指出,这些疑点无可辩驳地表明,央视向全球范围播放的“神舟七号太空漫步”,并非太空的直播现场,而是造假的录像.下面根据访谈内容整理而成. 更多疑点都证实:直播的不是太空景象 记者:曲铮博士,您是否在网上和媒体的报导中看到了各界对中G神舟七号飞船的太空漫步提出的质疑,您是怎么看这次神舟七号的太空行走,是真还是假? 曲铮:我都看到了,因为这个飞船发射和我研究的项目有一定关系,我也非常关注这个事;另外作为一名华人,我对于神州大地上发生的事情,特别是和自己研究的领域有关的事情,就更加关注. 从个人的感情上来说,虽然知道中G政权造了很多假的东西,而且很多事情都是为了政治目的服务的,但我在看到这些质疑的时候,我仍然希望这些质疑是不成立的,希望这个直播的漫步是真实的,原因很简单,这个向全世界播放的画面如果是假的,那中国人的脸都被丢尽了,我都会在同行面前羞愧得抬不起头来. 可是不幸的是,当我观看了央视提供的这个直播视频时,大吃一惊:网民提出的疑点虽然不是全都对,但是很多都非常准确.因为里面涉及物理学的常识,并不需要很高的专业知识就可以分析出来的. 另外从我自己的观察和分析来看,我也发现了更多疑点,这些疑点都无可辩驳地证实了这个所谓的直播,不是发生在太空. 记者:您发现的疑点有哪些,是否可以给我们的读者做一个详细的说明? 曲铮:可以,除了网友最早提出的冒气泡之外,还有包括:提前发射的技术问题、地球为什么没有大气圈、云层发生大规模突变、天地对话中没有噪音等. 神七提前发射是因为技术原因么? 记者:关于您提到的提前发射,有网民质疑其中有很大的问题,您是否可以结合技术角度谈一下? 曲铮:飞船/卫星适合发射的时间范围,称作发射窗口,这个窗口可以是几天,也可以是几小时、几分钟,一般是通过模型计算在很早事先确定.影响发射窗口的因素主要包括:太阳照射角度,能保证飞船的太阳电池帆板有足够电源;要考虑飞船控制系统的红外敏感仪容易对准地球,不受太阳辐射干扰;飞船温控适度,受到太阳辐射适度,不会太冷或太热;还要考虑飞船的姿态要求. 新浪网上有一篇2002年的文章“飞船发射“窗口”是怎样确定的?”讲神州四号的发射窗口,称“飞船发射时机要同时满足上述四项要求,保证太阳、地球、飞船三者处于正确合适的位置,难度非常大:因为每一个季节、每一天的气象条件都不一样,可供选择的发射‘窗口 ’极为有限.”发射窗口的确定是“建立一个数学模型、输入相关数据,再经过精心计算推导而得出最佳发射时机.” 航天实验作为一个庞大的系统工程,一旦发射窗口确定,没有特别的理由是不会随意打乱的,特别是提前发射.飞船/卫星发射时间的变化最常见的是因为天气或技术原因推迟发射,而提前发射很罕见.提前意味着可能原来没有准备好、没测试好的步骤全要打乱!本来可能有把握的事情也变成没把握了!特别是神州七号对中G来说是探索性的实验,谁也没有100%把握,当然更需要选择最佳窗口. 中G媒体早期的报导都说10月中是最佳窗口.甚至总装备部还驳斥了“提前发射的谣言”.到9月6日突然宣布提前发射,并说9月底是一个很好的窗口,这次提前发射的技术原因是(新华社 http://news.xinhuanet.com/tech/2008-09/08/content_9846770.htm): “有关航天专家透露,9月和10月均有较适合的发射窗口,但因“神七”将执行太空行走任务,9月底升空时的太阳夹角更适合航天员出舱活动.这是选择提前发射的重要原因之一.” 这里就在玩游戏了.太阳夹角在10月份和9月份的确是有一点变化,问题是太阳位置的准确计算不是什么难题,早在1年前就可以准确算出来,难道当初计算最佳发射窗口的时候不知道9月底升空时的太阳夹角更适合航天员出舱活动,等到了9月6日才知道?!所以提前发射一定是因为别的理由. 有人质疑提前发射是政治原因,是有道理的.如果提前发射是政治命令,本来已经打乱了原来的部署,政治上还要万无一失保证成功,那么使用录像代替直播就有可能了. “直播”录像的疑点之一:录像中的地球为什么没有大气圈? 记者:您刚才提到直播的疑点中,有一个是地球没有大气圈,请曲博士详述. 曲铮:请看这个录像(http://www.youtube.com/watch?v=qxRskxvDzdQ),这是美国太空署2006年7月发现号太空梭飞到国际空间站执行任务(代号STS-121)时拍摄的录像.当飞船沿着切向(就是沿着球面的边缘)观察地球的时候,我们会看到地球边缘有一圈比较柔和的蓝色,使得图像边缘不太清楚.这是我们生活在其中的地球大气层.这个蓝色圈在地面其它地方有云层的时候更显得突出.这个蓝色和我们看到的蓝天是一个道理,是因为空气分子对蓝色光散射更强烈而形成的.因为大气分子主要集中在15公里以下,对于半径6370公里的地球来说,就只是薄薄的一层了.
我们再看新华社报导的新闻图片(上面右图)或者是所谓实况录像.神七顶上那个地球边缘几乎是光滑的,边缘也没有一层蓝色.国际空间站和神七一样都是接近圆形轨道,距离地面都是大约340公里.为什么在神七录像里这个细节没有了呢? 细心的人也许会追问,会不会和太阳角度有关?是的,在夕阳西下的时候我们看到的天空是红色,那是因为对着太阳看的时候蓝色光被散射掉了,剩下的太阳光就偏红.但翟志刚出舱的时候,飞船所在位置的太阳差不多正当头顶,在录像的下方,正好照亮地球.录像中的太阳能电池板这时候几乎垂直对着太阳,这是选择发射窗口时就要考虑到的,因为如果是在夕阳的条件下太阳能电池板就不能获得足够的能量了.实际上,根据美国国防部公布的飞船轨道参数(http://www.space-track.org/),翟志刚出舱的飞船位置在东经49.88度,北纬4.32度.北京时间16:45左右这个位置的太阳高度角(偏离当头顶的角度)是7.03度,见图:
此外这幅新华社发布的神七模拟照片(下图),也正确显示出蓝色的大气圈.从这里判断,这个地球的视频不是实拍的.那么为什么会丢失蓝色的大气圈呢?我在下一个疑点继续讨论这个问题.
“直播”录像的疑点之二:云层为什么大规模突变? 记者:您刚才提到的直播中出现的“云层为什么大规模突变”又是怎么回事? 曲铮:有网友发现,这个直播录像 (http://tw.youtube.com/watch?v=fvz0GZPNIF0)在 5分43秒和5分44秒之间云层突然发生大规模变化(见图).实际上,如果直接观看录像会更清楚看到云层突然之间发生大规模变动.正常情况下,云层运动是连续的,不可能在一秒之内发生大规模的变化.有些网友解释说,这是因为神七飞得很快造成的.这是混淆概念的说法.
事实上神七的运行的确很快,轨道周期大约90分钟,如果再考虑到地球以24小时周期向同一方向自转,星下点(就是飞船在地面的垂直投影)移动速度可达每秒7公里.可是这也说明录像中云层变化范围很大,变化速度更快.视频中“CCTV-1”的数字“1”处原来是一大片无云的蓝色海洋,一秒钟之后几乎全被白云覆盖.虽然视频中没有标尺,但是有一个简单估算方法:因为云层自身的运动速度相对于飞船星下点每秒7公里的速度完全可以忽略,那么我们看到所谓云层的移动,可以说都是因为飞船运动造成的,大概是每秒7公里左右.虽然看上去在地球的边缘云层运动的慢一些,那是边缘上视角倾斜造成的,那里的实际尺度比看上去的要大,也就是说在画面各处的云层每秒钟移动的实际距离大概都是7公里左右.这样估算来看,数字 “1”处的蓝色范围的尺度差不多100公里.也就是说,视频显示的是,一秒钟之内100公里的范围被一片薄云层移动过来覆盖了.如果真有运动这么快的云层,它的速度已经远远超出第一宇宙速度,足以飞出地球了.也就是说,从这个地球的视频判断,它肯定不是实况. 那么为什么我们会看到快速移动的云层这个现象呢?如果这个地球的视频不是实拍的,而是根据接近出舱时间的云图通过三维绘图软件加入地表背景制作的动画,则有可能出现这个情况.我们看到的视频很可能是制作三维动画的计算机工程师把云图本身的动画速度和地球转动(其实是飞船绕轨道转动造成的感觉)的动画速度关系搞错了,造成了云层运动速度相对过快.但是这种错误不仔细检查还是不容易看出来的.如果仔细观察视频中的云层,在其他时间段也能看到十几公里或更大尺度的云层结构在一两秒内发生变化的现象,只是范围不那么大而不明显.估计是把半小时或更长时间内的云图变化作成了几秒钟的云图动画.另外通常这类三维软件不具有模拟地球外围薄薄的大气圈的功能,那么这也解释了为什么视频中地球外围没有大气圈. “直播”录像的疑点之三:太空中冒泡? 记者:关于气泡的问题,这是网友对神七直播质疑时最先提出来的疑点,但是随后网友也提出很多解释,包括大气灰尘、轨道舱压力等等说法,是否您对这个问题给一个明确的结论? 曲铮:太空中不可能有气泡,这是常识.很多网友却发现神七的直播录像中不断有类似气泡的小物体向画面的上方飞出.对此,有人解释说这是轨道舱内小物品或残渣在舱内残余气流的带动下飞出.实际上,轨道舱尺寸为长2.8米,直径2.2米,还不到半个普通卧室大小.这样小的体积之内,因为外太空气压为0(真空),几乎当舱门打开的1秒钟之内,内外压差就会达到平衡,即舱内达到完全真空.所以当数分钟后,翟志刚探头出舱的时候,舱内早已经是真空状态了,哪有什么气流飞出?在真空、失重状态下,物体飞行没有阻力,但是必须有一个初始速度才可能飞动.可是“直播录像”中却不断有小物体高速向上飞出.比如录像(http://tw.youtube.com/watch?v=fvz0GZPNIF0)中0分3秒,小物体从舱门向画面右上方斜飞出,5分49秒,从画面右方太空人头盔下冒出,6分42秒,从画面太空舱快速冒出,7分17秒,从画面左上角快速冒出,斜飞上去. 对这些飞出的小物体,据TVBS求证酒泉卫星发射中心,他们认为气泡很可能是“大气灰尘”,或者是太空船飘出的异物.在340公里的轨道上,我不知道“大气灰尘”是个什么东西?这里权且把它当作是“太空尘埃”的口误.但是这也不能自圆其说.首先太空中像视频显示那样大颗粒的太空尘埃的密度还没有达到那种成度,几分钟录像内就和太空人遭遇数次.比如俄罗斯、美国的太空视频就没有那么“幸运”捕捉到那么多的太空尘埃.此外太空尘埃相对于飞船的速度可以是随机的,为什么视频中看到的小物体都向画面上方飞?如果是太空船飘出的或宇航服中掉出的异物,在真空失重环境下,这些小物体飞行应该保持恒定的初速速度,那么向上的而且相当快的初速度是从哪里来的? 对于这些小飞行物,这里特别请大家观察在5分49秒处,从航天员翟志刚的口部冒出的小物体.画面中非常清晰的显示出气泡的特征:第一点,小物体刚冒出时速度很慢,然后才逐渐加快.这符合受到浮力作用的气泡的运动特征.太空中没有空气阻力,失重情况下物体运行应该保持恒定初始速度才对;第二点,小物体的尺寸随着上升逐渐变大.这也符合水中压力随着高度减小,气泡会随着上浮而膨胀的特点.宇宙尘埃或者舱内碎物在太空中不可能以流体形态存在,更不可能在没有外力的作用下膨胀.第三,相对于背景来说小物体很明亮.这符合水中气泡在水气交界处全反射的特征. 从以上三点可以判断,所谓的出舱直播,实际上是水中录像.人在水中运动,可以造成水中存在暗流,这可以解释有些小物体是斜着飞上去的.至于说水中拍摄为什么航天员不必像潜水员一样不断吐泡泡,如果仔细看看“出舱”录像,会发现舱外宇航服还有一根电脐带与飞船相连.如果在水下拍摄的话,这根脐带中可以加一根空气管道把呼出的气体带走. 当然有人会问,我们明明看到航天员在天空舱里玩失重啊,航天手册一松手就飞起来了.说明航天员明明上天,达到了失重的环境嘛. 到目前为止,我们只是说出舱的过程有问题,还没有谈到舱内的情况.这里有可能是出舱录像为事先拍摄的,而舱内录像是实况,只不过留下的疑问是,既然航天员已经上天,为什么不出舱?当然这有可能是由于发生重大技术故障,但还有一种更大的可能是,原定的载人计划因为某种原因(比如技术故障)根本不可能实现,或者成功率很低,但是又有政治命令要求万无一失完成任务,所以飞船虽然上天了,但舱内无人,所谓的舱内失重录像也不是实况.但不论哪种情况,太空行走的录像不可能是现场实况. 谈到舱内失重录像,有一点要澄清,实际上失重的环境并非必须飞到太空才能获得.在地面上,短时间的失重环境可以通过失重飞机来形成.失重飞机可以完成抛物线飞行,当爬升到高空后向下俯冲,同时开动引擎用飞机的动力抵消空气阻力,从而达到接近真空中的自由落体运动,在机内形成15-40秒微重力环境. 美国的小型失重飞机有T-33和F-104飞机改装的失重飞机.大型失重飞机有KC-135和PC-9,苏联/俄罗斯用伊尔-76改装的大型失重飞机,其微重力时间大约有30s秒.中国曾利用歼教-5改装成小型失重飞机. 请看这个录像:http://video.sina.com.cn/news/c/v/2008-09-09/124021271.shtml这是新浪网刊登的中国航天员在失重飞机里进行失重训练的视频.航天员在失重飞机里完全可以玩失重游戏. “直播”录像的疑点之四:天地对话中为什么没有噪音? 记者:曲博士说的噪音问题,也有网友提到,天地对话过于清晰,是否现在的技术解决了这个噪音问题呢? 曲铮:太空中没有空气,当然也不会有声音,这也是常识.但许多人想不到的是,太空中的载人飞行器舱内却是吵闹异常的.国际空间站就因为舱内噪音水平过大,造成了俄罗斯宇航员比尔·麦克阿瑟和瓦勒里·托卡瑞夫结束6个月的空间站工作于2006年4月返回地球后出现部份听力丧失的症状. 请看这一段视频:http://www.youtube.com/watch?v=XIO0XA4DWs0,这是2008年5月发现号太空飞梭抵达国际空间站后,太空人安装日本实验舱Kibo的现场实况录像.注意听其中太空人的对话,声音背景中都有很大的噪音.但是神七的天地对话中,比如航天员在返回舱内和胡JT通话的视频,都听不到背景噪音(http://hd.cctv.com/special/C22204/20080927/107537.shtml). 是不是中国专家解决了飞行器内噪音的难题呢? 不是.东方网2005年10月15日刊登的一篇“专家访谈:噪音航天员的隐形杀手”(http://news.eastday.com/eastday/node81741/node81762/node92975/userobject1ai1545460.html),其中引用中国航天员中心航天环境医学研究室主任虞学军的话说,“由于神舟六号飞船狭小的空间里有几百种仪器在不间断地工作,航天员必须忍受噪音的干扰.”神舟六号飞船在轨飞行时,舱内的噪音维持在70分贝左右,相当于繁忙的高速公路上的噪音. 新浪网(http://news.sina.com.cn/c/2008-09-26/194216364953.shtml)2008年9月6日刊登了 一篇“神七3名航天员特地配备防护耳塞”,介绍说如何解决噪音的干扰、保障与航天员的人身安全是一个世界性的难题.为了对抗噪音,中国航天员科研训练中心特地为三名航天员配备了降低噪音的专用防护耳塞.同样的耳塞在神五、神六中也使用了. 如果说身穿舱外航天服周围处于真空状态可以隔绝噪音(实际上头盔内气流循环还是有噪音的),三位航天员在返回舱中不带头盔,直接用连在耳塞上的话筒和胡JT通话的时候,舱内的噪音无可避免的会被话筒拾音传送到视频中,可是从直播视频中听到的的声音却并没有噪音.作为对比,在神五的天地通话中(视频 http://video.sina.com.cn/news/c/v/2008-09-09/123021270.shtml),从一开始打开对话通道,曹刚川讲话的时候就可以听到飞船中背景的噪音. 这么明显的造假漏洞,是真的造假了吗? 记者:听完您刚才这些分析,我觉得都很有说服力.但是神七上天,这么巨大的系统工程,牵扯到方方面面的人,甚至胡JT还在里面.影响这么大,一旦穿帮,在全世界丢丑,怎么敢做出来啊?实在费解. 曲铮:是,这样大规模的事情造假,不合常理,有人或许会问:凭你这几点分析就能判断出造假?令人无法相信.而且有些漏洞,比如冒气泡,也太明显了,造假的人就那么蠢么? 这个问题嘛,你们得去问中G了(笑......),说的虽然是笑话,中G方面至今还没有给个说法.其实这是个政治问题,答案也在政治范畴. 的确,我遇到过这样的人、这样的疑问.其实他们知道我说的有道理,只是感情上无法接受这样的事实.首先强调一点,这里没有说飞船发射与回收造假,我质疑的是“实况出舱录像”.第二点,不论这个事情有多大规模,如果你相信理性和事实的话,就应该撇开感情因素.杀人犯行凶杀人,最终定罪的完全可以只是几点血、几根头发或几个指纹而已.判定一个罪犯,只要证据确凿,推断合理.所以请大家从这两点来分析.另外嫌犯有前科,也是判断的辅助.在神七躺在发射架的时候,新华网“太平洋上夜未眠 神七飞船第30圈测控侧记”就生动报导测控船如何超前11秒捕捉到飞船信号了(后来被迫公开道歉),这不是造假前科么? 周老虎造假比中央军委造假要难得多,一个重要原因就在于周老虎不控制媒体,无法煽动人的感情,观众、读者可以更加理智的分析,还有一个原因是质疑周老虎的人并不承担多大风险,质疑中央军委的人除了要承担政治上的风险,还要承担周围人把造假视为民族脸面,从而对质疑者非理性的群起攻之的风险,更重要的是周老虎无权封锁媒体.造假风险小,质疑造假风险大,这就构成了比《皇帝新衣》里的场景更有利于造假者的境况,造假者很清楚,虽然有明显的漏洞都都很难构成对自己的威胁──除非碰到讲真话的小孩.读者想检验的话,可以把以上几个疑点发在国内各大论坛看看是什么情况.
立即注册即可获取2008飞思卡尔技术论坛中国站门票
热门讲座:多锁相环可编程时钟替代晶体和CMOS晶振
邀您参加“克服步进电机和系统共振新思路”研讨会
