احتمالا تاکنون این داستان را شنیده‌اید که فضانوردهای آپولو می‌توانستند دیوار بزرگ چین را از ماه ببینند. این ادعا از دیدگاه علمی خنده‌دار به نظر می‌رسد، اما چرا نمی‌تواند صحیح باشد؟

مسئله‌ی مهم تفکیک‌پذیری است. این اصطلاح را ستاره‌شناس‌ها معمولا برای توانایی تفکیک دو شیء فضایی به کار می‌برند که در فاصله‌ی نزدیکی از یکدیگر قرار دارند و گاهی ممکن است آن‌ها را مانند یک نقطه‌ی ادغام‌شده ببینید. احتمالا شما هم این تجربه را داشتید: هنگام رانندگی در شب در بزرگراه چراغ ماشین‌ها را به‌صورت منبع نور واحد می‌بینید تا وقتی که خودرو به شما نزدیک می‌شود و در واقع متوجه می‌شوید در حال مشاهده‌ی دو چراغ هستید.

تفکیک‌پذیری معمولا برحسب زاویه‌ای بیان می‌شود که بر اساس اندازه‌ی جسم و فاصله‌اش از ناظر اندازه‌گیری می‌شود. به‌عنوان مثال، قطر ماه تقریبا ۳۵۰۰ کیلومتر است و ۳۸۰ هزار کیلومتر از زمین فاصله دارد؛ با انجام محاسبات متوجه می‌شوید ماه دارای عرض ظاهری ۰٫۵ درجه‌ای است.

چشم انسان متوسط دارای درجه‌ی تفکیک تقریبا یک دقیقه قوسی است (در یک درجه، ۶۰ دقیقه قوسی وجود دارد). شخصی با دید بسیار قوی می‌تواند یک جسم با نصف این اندازه را تفکیک کند. ماه از این مثال بزرگ‌تر است در نتیجه به‌صورت دیسکی دیده می‌شود که به‌راحتی می‌توان شاخصه‌های آن را هم مشاهده کرد.

اما درباره دیوار بزرگ چین چه می‌توان گفت؟ این دیوار با وجود طول زیاد، بسیار باریک است. یکی از عریض‌ترین بخش‌های این دیوار به ۱۰ متر می‌رسد. آیا چیزی به این اندازه را می‌توان از ماه مشاهده کرد؟

دیوار بزرگ چین از ماه به شکل یک خط با ضخامت یک هزارم دقیقه‌ی قوسی ظاهر می‌شود. تشخیص چنین سازه‌ای از ماه مانند تلاش برای دیدن تار موی انسان از فاصله‌ی یک کیلومتری با چشم غیرمسلح است؛ بنابراین احتمالا موافق هستید که دیدن دیوار چین از ماه غیرممکن است.

با این‌حال بگذارید ادعای یادشده را اندکی دست‌کاری کنیم: فرض کنید، ما در مدار پائین زمین قرار داریم و در حال دیدن سیاره‌مان از ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) هستیم. این ایستگاه در فاصله‌ی ۴۰۰ کیلومتر بالای سطح زمین قرار دارد، بنابراین از آنجا دیوار چین با عرض ۰٫۱ دقیقه قوسی ظاهر می‌شود. حتی در این صورت هم بسیار کوچک‌تر از آن است که بتوانید با چشم آن را ببینید.

بااین‌حال هنوز یک شانس باقی مانده است. چشم انسان می‌تواند اشیای باریک و طولانی را که تضاد بالایی با محیط اطراف خود دارند، به‌خوبی تشخیص دهند. برای مثال فضانوردهای مستقر در مدار زمین می‌توانند جاده‌های وسط بیابان و ردپای کشتی‌های دریاپیما را ببینند. آیا این مشاهده به کمک می‌آید؟ متأسفانه خیر. دیوار بزرگ چین از سنگ‌هایی ساخته شده است که تضاد خوبی نسبت به زمین ندارند و همچنین دارای شکلی منحنی تابع چشم‌انداز به‌ویژه در نزدیکی صخره‌ها و تپه‌ها است.

البته تحت شرایطی خاص می‌توان دیوار چین را از مدار مشاهده کرد. هنگام طلوع یا غروب که خورشید در پائین‌ترین نقطه آسمان قرار دارد، دیوار چین می‌تواند با ایجاد سایه‌ای بلند، وجود خود را ابزار کند؛ اما باز هم این مانند دیدن خود دیوار نیست.

اما درباره‌ی دیگر اجسام ساخت دست انسان چه می‌توان گفت؟ دیوار بزرگ چین طولانی است، اما قطعا سازه‌های عظیم‌تر دیگری نیز وجود دارند. اهرام مصر از دیگر کاندیدهای آشکار به شمار می‌روند. هرم بزرگ جیزه دارای قطر تقریبی ۲۳۰ متر در بخش قاعده است و به‌این‌ترتیب به‌اندازه‌ی کافی بزرگ است که بتوان از مدار پائین زمین آن را مشاهده کرد.

هرم غبارآلود جیزه از سویی تضاد زیادی با شن و ماسه‌های اطراف خود ندارد، اما از نور خود سازه می‌توان به تضاد رسید: در زاویه‌های پائینی خورشید، نیمی از هرم روشن و نیم دیگرش در سایه قرار می‌گیرد و به‌این‌ترتیب تشخیص آن از چشم‌انداز شن و ماسه‌ای ممکن می‌شود. لیروی شیائو، فضانورد سابق ناسا مدعی است که دو هرم مصر را دیده و برای دیدن دیگری هم تلاش کرده، اما موفق نشده است.

بر اساس ادعای ناسا، سد سه‌دره‌ی چین را می‌توان از فضا مشاهده کرد. تاکنون گزارشی از فضانوردها که واقعا آن را دیده باشند، منتشر نشده است، اما این احتمال وجود دارد. این سد بسیار عظیم است. بیش از ۱۰۰ متر عرض در قاعده دارد و طول آن به ۲٫۳ کیلومتر می‌رسد. رنگ قهوه‌ای روشن این سد در کنار آب‌های آبی رود یانگ‌تسه در تصاویر تله‌فوتوی فضانوردها ظاهر می‌شود.

لازم به ذکر است که لزوما نیازی نیست برای دیدن یک شیء آن را تفکیک کنید. ستاره‌ها نمونه‌های خوبی هستند. بااینکه بسیار بزرگ‌اند و قطر برخی از آن‌ها به میلیون‌ها کیلومتر می‌رسد، به شکل چشمگیری دور هستند؛ حتی نزدیک‌ترین ستاره‌ (به‌جز خورشید) از ما ۴۰ تریلیون کیلومتر فاصله دارد. در صورت وجود نور کافی می‌توان حتی یک شیء با تفکیک‌پذیری پائین را مشاهده کرد.

به همین دلیل نورهای شهری به‌راحتی از فضا دیده می‌شوند و حتی از ماه تحت شرایطی خاص آشکار هستند. یکی از مشکلات اینجاست که محیط درخشان ماه می‌‌تواند این منظره را خراب کند. به‌طوری‌که فضانوردها حتی زمانی که آسمان کاملا سیاه بود، برای دیدن ستاره‌ها از سطح ماه دچار مشکل می‌شدند. همچنین زمین در آسمان ماه بسیار درخشان‌تر از نمای ماه از زمین است و همین ویژگی دیدن نورهای زمینی را مختل می‌کند.

شاید اگر یک فضانورد قمری در سایه‌ی یک تخته‌سنگ بزرگ مخفی شده باشد و زمین هم در فاز هلال باریک باشد، شهرها به‌صورت بسیار کم‌نور در سمت شب سیاره زمین قابل دیدن باشند. احتمالا فضانوردان آینده ماه بتوانند این مشاهده را گزارش کنند.

حالا بگذارید این سؤال را برعکس کنیم: آیا می‌توانید ایستگاه فضایی بین‌المللی را از زمین ببینید؟ نور آن قطعا مشخص است و حتی گاهی می‌تواند از زهره هم درخشان‌تر باشد. پاسخ به این پرسش مثبت است. ایستگاه فضایی بین‌المللی دارای عرض ۱۰۰ متر است و هنگامی که مستقیم بالای سر قرار بگیرد یا به عبارتی در نزدیک‌ترین فاصله به زمین باشد، از لحاظ اندازه اندکی کمتری از یک دقیقه‌ی قوسی ظاهر می‌شود؛ بنابراین شخصی که بینایی قوی داشته باشد، می‌تواند آن را به شکل اندکی بیشتر از یک نقطه ببیند. حتی با دوربین‌های دوچشمی ساده هم می‌توانید ایستگاه فضایی را به شکل یک خط شاخه‌دار ببینید.

در آخر با اینکه به‌سختی می‌توان اشیای ساخته‌شده به دست انسان را از فضا مشاهده کرد، تأثیر ما بر سیاره زمین کاملا آشکار است. کریس هدفیلد، فضانورد کانادایی در کتاب خود با عنوان راهنمای فضانوردان برای زندگی روی زمین می‌نویسد، از ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌توانست آثار نابودی جنگل‌های ماداگاسکار و وارد شدن خاک به اقیانوس را ببیند. آتش‌سوزی‌ جنگل‌ها بر اثر تغییرات اقلیمی هم به‌راحتی از فضا دیده می‌شوند و البته درخشش شهرها از فاصله چندصد کیلومتری کاملا آشکار است.

از فضا ما کوچک هستیم، اما اثر بزرگی از خود به جا گذاشته‌ایم.