如何评价微信 6 年来首次更换启动图,由 NASA 拍摄的《蓝色弹珠》更换为风云四号卫星图?

更换前后的微信启动图:前者为原图,后者为未来四天内将更换的风云四号拍摄的成像图。来源:未来四天内,微信启动图片将更换为风云四号拍摄的卫星图
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我必须得说,这是中国航天有史以来做的最高大上的一次广告,没有之一!

既然中国航天都这么得瑟了,我也出来跟着一起嘚瑟嘚瑟哈。


9月25日,所有人好友圈刷屏的消息是微信要更换三天开机启动画面,将著名的蓝色弹珠(The
Blue Marble)替换为我国风云四号A卫星拍摄的一张照片。这绝对是近年来最成功的一次航天科普了,覆盖的人群恐怕超过了9亿用户,那么这两张图到底有何玄机?

更换前后对比图 ©新华网


替换的就是这个不同的地球背景,我们来一一解答。左图是微信几年来一直坚持用的,它的原图如下,

蓝色弹珠原图AS17-148-22727 ©NASA


1972年12月7日,人类历史上耗资最大的航天探索项目阿波罗计划进入收官之战。最后一个任务阿波罗17号顺利升空,在环绕地球约两圈后开始飞向38万公里外的月球,离开近地轨道的1小时54分后,飞船距离地球约45000公里,飞行乘组(原作者已经不可考)拿出相机拍下了这人类历史上最早也最完美的地球照片。

那天整个地球与太阳、飞船之间的角度达到了最完美的状态,飞船拍下了地球“倒着”的照片,后来为了符合大家的普遍认知习惯,人们便将它“正”了过来。

阿波罗17号使用了一个全新的登月轨道,且几乎完美拍下了太阳照亮地球的一面,单张照片覆盖了地球近44%的表面积,也正因如此把它叫做世界上最完美的地球照片一点不为过。这么远的距离、这么独特的角度、这么大的照亮面积,都是不可能再复现了。

之前国内有考试题考过这张图反映出来的大致月份,其实答案很简单:画面中心在非洲南部和马达加斯加岛中间的海上、且整个南极几乎被全部照亮,这意味着太阳直射点在南面、南极处于极昼状态、地球处于北半球接近冬至的时间段,猜12月总没错的。

这两张图是我国风云四号拍下来的照片,左图来自6月,右图来自12月


从这两个图可以明显看出,我国的风云四号是“静止”在赤道上空的,图片的中心位于马六甲海峡附近。事实上,风云四号是一颗地球静止卫星,它运转在距离地球35786千米高的赤道上空,恰好实现了轨道周期就是一天24小时,于是从地面观察时仿佛永远“静止”在那里一样。

左图就是本次开机画面替换而来的图(当然微信用的经过ps调亮调色了),可以看到北半球明显发亮南半球(尤其是南极)暗淡,因此可以推测是北半球接近夏季;而右图可以看出南半球明显发亮而北半球暗淡,可以大致推测是北半球进入冬季。


地球静止轨道覆盖的地球表面积示意图(©radio-electronics.com/i


正所谓站得高看得远,地球静止卫星的拍摄极限是南北极各自81度,地球表面积覆盖极限是42%左右。

总结而来,蓝色弹珠的地球表面积覆盖比例(44%)比风云照片(42%)略高、且因为阿波罗17号登月轨道特点根本不可能再复制,而风云照片由定点拍摄而来、相当于在不考虑云图和光照变化时每天拍的大背景都是一样的,但巨大优势在于可以一天24小时监测地球的动态




风云四号带来的24小时变化gif图


但你要认为风云气象卫星的功能就是这样而已,那就大错特错了,事实上风云气象卫星展示的这张照片只是小试牛刀而已,它的功能远远不是蓝色弹珠的作者—一台哈苏相机—所能对比的。

相信大家都看过风云雄霸天下这部电视剧,那这里我就为大家揭秘一下风云系列卫星到底如何雄霸天下:


1. 独特的卫星星座

本次微信新照片的作者是风云四号-A卫星,顾名思义还有风云一、二、三号,它们的分工策略是:一和三离近了看,它们飞在近地的极地轨道,大概每隔一个半小时就飞行地球一周,拍的清楚分辨率高;二和四离远了静静观察,它们定在赤道上空,每时每刻盯着固定的背景看,发生一丁点的变化就能察觉出来。

虽然编号为风云四号,并不意味着风云系列仅有4颗卫星,事实上风云一号就有4颗、风云二号有8颗、风云三号有3颗,风云四号现在仅有A星升空,到未来也会补够4颗。

风云系列卫星轨道分布图 ©太空精酿


可以看到,风云系列是个高低搭配、功能复杂的庞大卫星系统。


2. 风云的可见与不可见

中国人自古就有说法:天有不测风云。事实更是如此,在庞大的电磁波体系中,人类肉眼可见的仅仅是极小一个区段,但并不代表肉眼不可见的微波和红外波就没有意义了,要预测天气、灾害等变化就必须对它们进行综合分析。自然,能覆盖的频带越宽就证明能力越强。

我国风云四号卫星是目前这个风云系列最高大上的卫星,也是世界上与欧美共处第一梯队的同类卫星。如果说生活中咱们看到的白色是由赤橙黄绿青蓝紫七色组合而来,那么风云四号就是把从可见光到最长波的红外线这些信息分成了14种层次再组合为我们看到的最终图像,其中每一个层次都包含了不同的信息,比如它的短中波红外区段可以轻易识别出雾霾的发展情况。

而当闪电发生时,它也可以轻易地每秒钟拍出500张照片来,别眨眼(0.2秒),眨一下之后100张照片就拍出去了啊。



风云四号拍你眨眼,大概是这种感觉。。。。©疯狂动物城gif图


3. 风云四号的独门绝技

风云四号还是世界上唯一一个携带了干涉式大气垂直探测仪,这个东西可能从科学角度解释起来比较复杂,那我举个例子好了。

大气复杂吧?对流层、平流层、中间层、热层的傻傻搞不清楚,氮气、氧气、氩气、二氧化碳、水汽还不够中间还搀着点雾霾等污染物,真心麻烦。

于是风云四号说,咱们就把大气分成1500层(细分光谱)行不行?一层一层分析不就行了?这事儿就这样办成了,等到它被发上去围观了大家几眼,发现除了中国还真没人干过,成为世界首例,或者世界第一吧

这就好比是只有一个人吃火锅,别人吃不上,但你一个人寂寞么?


对了,忘了跟大家说,风云四号的A星只是四号这四颗卫星计划的第一颗试验卫星,明年发射的B星就要成为正式的业务星,要在多个仪器方面进一步改进。。等到后面两颗如果有机会用上最新的东方红五号平台,这就要再提升一个层次了。。。


所以我说中国气象局和航天八院就是66666,这波和微信合作的广告绝对一个大写的服字啊!

墙都不扶,就服你!