中国空间站的航天员们已经在太空中生活和工作了两个月。

他们进行了一系列出舱活动和设备安装,甚至创下了中国航天史上的7小时最长出舱记录。
通过他们的摄像机镜头,我们也得以一窥太空和地球的壮丽景象。
然而,当空间站进入向阳面时,来自1.5亿千米外的太阳光十分刺眼,我们无法看到星星。
这可以理解,因为在太空中没有大气层来减弱太阳光的强度,就像地球白天无法看到星星一样。
当整个空间站进入背阴面时,太空却变得一片漆黑,与地球的夜空截然不同。
按理说,在没有大气层干扰星光的地球背阴面,我们应该看到无比璀璨明亮的星海。
为什么却只能看到一片漆黑呢?这并非孤例。
在玉兔号月球车拍摄的照片中,我们也无法看到星星,只能看到月球表面的粉尘和远处的环形山。
而在美国登月时期,宇航员们在月球上拍摄的视频和照片中也没有星星的痕迹,整个月球天空除了地球和太阳,其他地方一片浓重的黑暗。
这甚至引发了一些人对美国登月真实性的质疑。
当然,美国登月是确凿无疑的,因为中国嫦娥探测器在前期任务中拍摄到了美国阿波罗登月计划的着陆痕迹,而且美国自己也公布了大量的登月影像资料供人查阅。

根据天文学家的解释是,在太空中任何时候都能看见星星,因为太空中的光线直射,不存在散射,所以星光不会被太阳光淹没。
然而,只有航天员本人可以亲眼看到星星,而地球上的我们则无法观测到。
这是因为地球上的观众通过摄像机来观看太空,这就涉及到摄像机的曝光问题。
在向阳面,摄像机需要减少进光量以获得正常曝光的画面,从而显示航天员和地球的影像。
如果想要看到微弱的星光,就需要增加进光量并延长曝光时间,但这样会导致近处的航天员和地球过曝,变成一片白茫茫的画面。
相比之下,人眼作为比摄像机更适应暗环境的影像采集器,可以直接看到遥远的星空。
然而,地球上的我们想要观测太空中的星星,必须依靠摄像机进行长时间曝光,以捕捉尽可能多的微弱星光。
类似的情况在地球上也经常发生,比如专注于星空摄影的摄影师们想要拍摄绚烂的银河、深空天体和星轨,通常需要进行长时间的曝光。
在这种情况下,地面上的摄影师会选择在夜晚、远离城市光污染的地方拍摄,以获得最佳结果。

回到太空,如果我们想要在太空中观测星星,就需要对摄像机进行特殊设计,以在曝光时间和进光量之间找到平衡点。
这样才能在保持航天员和地球适当曝光的同时,捕捉到太空中微弱的星光。
还有一个因素是太空中的背景光线。
当航天器或月球车在太空或月球表面活动时,会产生反射光线,这些光线可能会干扰星光的观测。
这也是为什么在月球上和太空中拍摄到的照片中,星星很难被看到的原因之一。
虽然太空中的星星并不被太阳光淹没,但我们在观测太空时需要面对摄像机曝光和进光量的平衡问题,以及来自背景光线的干扰。
这使得在太空中观测星星变得困难。
不过,科学家和工程师们一直在努力改进观测设备,希望能够更好地捕捉太空中的星星和其他天体。
四位勇敢的航天员,终于回到了地球。
他们曾在高空中环绕地球飞行超过3792圈,航程超过一亿英里,并在国际空间站生活和工作了超过七个月,长达237天。
这绝非一次寻常的返回。
它如同划破夜空的流星,刷新了多项太空纪录。
杰西卡·梅尔完成了四次太空行走,职业生涯总计七次,在NASA女性航天员出舱次数榜上傲然列第三。
而索菲·阿德诺,这位来自法国的女航天员,则以三次太空行走的姿态,成为首位走出国际空间站的法国女性,创造了历史。
更令人深思的是,随着国际空间站年事渐长,或将退役,而中国空间站已经全面建成并常态化运营,近地轨道的天文格局,正悄然发生着变化。
人类探索月球,踏足火星的旅程,究竟源于什么?答案,或许就深藏在这漫长的237天里。
这次回家的队伍,由四位杰出的人才组成:美国航天局的杰西卡·梅尔、杰克·哈撒韦,欧洲航天局的索菲·阿德诺,以及俄罗斯的安德烈·费迪亚耶夫。
梅尔和费迪亚耶夫,已经是经验丰富的太空旅者,此前都曾飞向太空。
而哈撒韦和阿德诺,则是在这次任务中,开启了他们各自的首次太空之旅,他们的眼睛里,充满了对宇宙的好奇和期待。
他们并非仓促起航。
2月13日清晨,在美东时间,他们乘坐的火箭,划破天际,直冲云霄。
第二天,飞船便与国际空间站实现了完美对接,237天的太空生活正式拉开了序幕。
溅落之后,太空探索技术公司的救援队伍立刻动身,专用的回收船只迅速抵达现场,将飞船和航天员安全接回。
身体状况得到例行检查后,他们将被送上陆地,最终前往位于休斯敦的约翰逊航天中心。
在那里,一场盛大的新闻发布会等待着他们。
在那里,航天员们将分享他们的任务体验,以及在太空中所取得的宝贵科研成果,将那些惊险刺激,充满挑战的经历,娓娓道来。
美国航天局局长贾里德·艾萨克曼毫不掩饰地表达了他们的心声:正是依靠美国航天局、太空探索技术公司以及各国国际合作伙伴数千人的共同努力,才能成就这四个人的重要科研任务,并让他们平安归来。
他强调的,不仅仅是一次成功的任务,更是建立起能够反复完成此类任务的能力、经验和信心。
这才是载人12号任务真正的价值所在。
它就像一面旗帜,指引着人类探索宇宙前进的方向。
1亿英里,这个数字听起来有些抽象。
粗略估算一下,大约是1.6亿公里,足以往返月球两百多次!但对于这些航天员来说,他们并没有选择远方的月球,而是选择在距离地球约400公里的轨道上,以每秒约7.7公里的速度,一圈又一圈地环绕地球。
237天,超越了七个月的漫长时光。
3792圈以上,数不清的星光点点。
超过1亿英里的距离,那是硬碰硬的挑战。
这并非舒适的太空观光,而是将四位宇航员囚禁在一个高速旋转、失重、封闭、与地球隔离的实验室里,让他们在其中生活和工作整整七个月。
在失重环境中长期生活,对人体的影响是全方位的,也是严酷的。
肌肉会逐渐萎缩,骨骼会逐渐流失,体液上涌,甚至会影响视力,这些都是需要克服的难题。
返回地球后,航天员们还需要经过漫长的康复训练,重新适应地球的重力。
美国航天局低地球轨道项目负责人达娜·魏格尔深有感触地表示,对国际空间站的长期支持,为未来的太阳系探索任务,奠定了坚实的科学、工程和风险降低基础。
换句话说,国际空间站就是人类迈向深空的训练场和试验台,在这里积累的经验,将成为未来探索月球和火星的宝贵财富,甚至是生命攸关的保障。
除了惊人的飞行里程,这次任务还投入了数百小时来进行科学研究,这些研究方向看似多样,却都指向同一个目标,那就是让人类在离开地球后,依然能够保持健康和活力。
其中一项重要的研究,是探索在太空中培养干细胞的可能性,用于未来的细胞疗法。
微重力环境下,细胞的生长方式会发生变化,有时甚至能长成更接近人体真实状态的三维结构,这无疑为再生医学研究打开了一扇全新的大门。
此外,科学家还演示了按需生产静脉注射液的技术,这对于远离地球的长期任务来说,至关重要。
一旦发生疾病或受伤,在火星上,你不可能等待地球运送补给。
能够就地制备医用液体,可能就是生死之间的关键。
航天员们还深入研究了引发肺炎的细菌在太空中是如何导致持久的心脏损伤的,这有望为心血管健康研究提供新的线索。
他们还在关注太空营养,以及个体特征如何影响血液流动,力求为长期太空飞行做好万全准备。
太空医学,绝非可有可无的配角,它决定着人类是否能够真正远行。
这次任务中,梅尔完成了四次太空行走,使她整个职业生涯的出舱次数达到了七次,位列NASA女性航天员出舱次数排行榜的第三名。
同时,法国航天员阿德诺也创造了历史,她完成了三次太空行走,成为首位走出国际空间站的法国女性,为她的国家赢得了荣耀。
太空行走,是航天任务中最危险的环节之一。
航天员需要穿着笨重的舱外航天服,在真空、强辐射和极端温差的环境中,小心翼翼地完成精细的操作。
每一次出舱,都需要经过周密计划和长时间的训练。
因此,出舱次数不仅仅是一个简单的数字,它代表着训练的成果、经验的积累、心理素质的考验,以及工程技术的支持。
值得注意的是,这次任务的乘组由美国、欧洲和俄罗斯的航天员组成,他们携手并肩,共同完成了这项伟大的任务。
在复杂的国际政治背景下,国际空间站依然是少数仍在持续运转的大国太空合作平台之一。
但随着载人12号任务的圆满完成,美国航天局又一次融合了科学研究、国际合作和载人航天经验,谱写了新的篇章。
而国际空间站也已运行二十多年,正逐渐走向它的退休时刻。
与此同时,中国空间站已经全面建成并常态化运营,神舟乘组接力驻留,也在持续开展大量的空间科学实验。
近地轨道的格局正在发生着悄然的变化。
国际空间站逐渐谢幕,中国空间站则迎来了崭新的舞台。
人类走向月球,并最终登陆火星的脚步,正是从一次又一次往返的旅程中,积累起来的经验和信心。
237天,1亿英里,3792圈以上,四名航天员,数百小时的科研工作,七次个人出舱的记录,以及法国女性首次出舱的荣耀。
这些数字,共同绘制出载人12号任务完整的图景。
它证明了一个事实:长期太空驻留、国际合作、太空医学、舱外作业,正在从偶尔实现向反复实现转变。
而反复实现,则成为人类进入深空的通行证。
从国际空间站到中国空间站,从近地轨道到月球,再到火星,太空探索从来都不是一场突发的热血冲刺,而是一轮又一轮、持续不断的、充满挑战的任务积累。
这次的溅落,不是终点,而是开启下一次征途的关键。
它将激励着我们,勇往直前,探索宇宙的奥秘。
如果让你在空间站连续生活237天,你最担心的是肌肉萎缩、骨质流失,还是远离地球的孤独?
画面里的航天员,离地面约 400 公里。
这个距离,放在地面上不过是一趟城际旅行。
可空间站与地面通信,信号有时却要先飞向约 3.6 万公里高的中继卫星,再折回地球。
航天员朱杨柱(中)、张志远(右)、黎家盈(左)送来国庆祝福。
丨央视新闻 既然近在头顶, 为什么还要绕这么远? 问题出在 “头顶”并不是一个固定位置。
空间站绕地球飞行,地面站也随地球转动。
两者之间能否通信,首先取决于能否看见彼此。
这里的“看见”,是指微波通信所需的通视条件。
地球这个大球体,会挡住通往另一侧的信号。
拿一个球和两个小物件就能理解:一个贴在球面上,代表地面站;另一个悬在球面附近,代表空间站。
让空间站绕球移动,它很快就会转到球背面。
距离依旧不远,通信窗口却关闭了。
实际通信还受地形遮挡、天线指向和允许的最低仰角影响。
空间站视角下,地球在不断转动。
丨央视新闻 那如何解决这个问题呢? 办法之一,是 增加地面站;另一个办法,是 把“接力员”放到更高处。
天链中继卫星就承担这样的任务。
位于地球静止轨道的中继卫星,在赤道上空随地球自转,对地面看起来大致停在同一位置。
站得高,它能看见更大范围内的低轨航天器,在同时看得见地面站时,便能接收并转发数据。
不过, 一颗中继卫星也会遇到地球遮挡,系统仍需靠合理布局(多星组网)与切换衔接。
天链中继卫星,三颗星即可实现对中低轨道近 100% 覆盖。
目前该系统有十余颗在轨卫星。
丨公共领域 这并非中国空间站独有的选择。
美国 TDRS 系统也为国际空间站提供中继通信。
欧洲则用 EDRS 连接低轨任务,国际空间站的 ColKa 终端通过无线电接入这一系统。
各系统的配置不同,但解决的问题都一样,就是 延长低轨航天器与地面的联系时间。
代价是增加了信息传播的时长。
具体增加了多少?可以简单算一下: 把无线电在太空中的传播速度近似取为每秒 30 万公里,假设空间站恰好位于地面站正上方,直达路径为 400 公里,单程传播时间约为: 1.3 毫秒。
再设地面站、空间站和高约 36000 公里的中继卫星,恰好位于同一条地心径向线上。
空间站到中继卫星约 35600 公里,中继卫星到地面约 36000 公里,两段合计 71600 公里,单程约为: 0.24 秒。
如果往返都走这样的路径,仅信号传播就需要约 0.48 秒。
这是一组便于比较的理想几何模型。
400 公里是轨道高度,并非任意时刻到任意地面站的距离;实际斜距会随位置改变。
视频通话还要经历编码、处理、地面网络传输和缓冲。
因此,不能把 0.24 秒当成实际画面的固定延迟,也不能仅凭祝福视频判断它具体走了哪条通信链路。
太空通信有各种延迟,视频通话延迟更甚。
丨央视新闻 空间站里有 Wi-Fi,也不意味着航天员的手机可以直接连上地面路由器。
Wi-Fi 负责舱内设备接入,跨越太空的那一段,仍要交给专门的通信设备。
未来,能不能既联系得久, 数据传得又更多? 2026 年 3 月,中国科学院公布一项高轨星地 激光通信试验,效果喜人:在最远约 4 万公里的距离上,上下行速率均达到每秒 10 亿比特,链路连续维持超过 3 小时。
不过,这是卫星与地面的试验,不能据此认定空间站已采用激光中继。
由于激光束很窄,对瞄准与跟踪要求更高,相关技术一直在持续发展中。
若稳定建链、持续传输与网络切换进一步成熟,未来的空间通信有望传回更多数据。
图为丽江高美古观测站 1.8 米激光通信地面站。
丨光电技术研究所 但无论如何,光通信都要遵守光速限制。
带宽提高,可以缩短传完一批数据的时间,却不会让每一个信号更快地跨过同样距离。
空间站通信选择绕远路,本质上,是用更长的传播距离,换取更多可连接的时间。
衡量这条路的价值,不能只量公里数(不可避免的信号延迟),还要看什么时候能通、能通多久,以及能送回多少信息。
一切的选择,都是综合考量的结果。
策划制作 作者丨周炳红 中国航天科普大使 研究员 审核丨孙志斌 中国科学院国家空间科学中心研究员 策划丨高佩雯