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摘要：在日全食期间，月球在地球的某些地方完全遮住了太阳。米罗斯拉夫·德鲁克穆勒、彼得·阿尼尔、马丁·迪泽尔、沃伊特赫·鲁辛数百万人打算观看将于8月21日横穿美国大陆的2017年日全食。[2017年日食将持续多久？
数百万人打算观看将于8月21日横穿美国大陆的2017年日全食。以下是美国国家航空航天局的科学家们如何精确地计算出月球的阴影将落在地球表面的哪个地方，一直落在城市街区。
太空与美国国家航空航天局的厄尼·赖特进行了交谈，赖特一直在 ... 美国国家航空航天局对天体事件的可视化图像，为了了解卫星如何绘制月球表面的地图，以及计算能力的进步，科学家们有可能精确地预测日食在地球上的位置，精确地预测日食的持续时间——精确到大约100米（330英尺，
知道在哪里看日食意味着看全食（当太阳完全被月亮遮住时）和日偏食（月亮遮住了太阳的一部分，但天空并没有完全变暗）之间的区别。如果你在整体路径之外，月球的横渡将只是一个短暂的打击。【2017年日全食：何时、何地以及如何（安全地）看到它】
这项19世纪预测日全食的技术让科学家们使用与地球上月球阴影对齐的坐标系，从而很容易确定地面上给定的观察者是在阴影圈的内部还是外部。但这种 ... 简化了日-月-地系统，因此精确到只有几英里之内，这取决于位置，赖特说，
“都假设月球是完全平滑的，地球上所有的观测者都在海平面上，”赖特告诉《太空》杂志这些都是简化的假设；当你必须用铅笔和纸来做这些计算时，你需要把它们简化一点。
“在太空时代，我们现在有了非常好的月球和地球的仰角图，”他说，“月球上的仰角会影响月球的边缘，这是月球的边缘。”我们从地球上看到的圆盘——所以它有点颠簸，参差不齐。
月球的陨石坑和山谷可以让阳光闪烁，而简化模型预计太阳会被完全覆盖。赖特说，直到不到10年前，美国国家航空航天局的月球勘测轨道器和日本的Kayuga探测器绘制了月球表面的地图之后，月球的地图还不够精确，无法将这些不规则因素考虑进去，而计算这种奇怪现象的计算能力，月球的阴影是多边形的，因为太阳通过其边缘的每一个小凹坑投射。
类似地，地球的高度对日食的可见性有着惊人的大影响——如果你靠近阴影边缘，怀特说：“根据太阳和月亮的角度，这个高度可以把你从中抬出来，也可以把你从中抬进去。2017年8月的日食‘
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’‘’将会经过瀑布和落基山脉，还有很多观测者的高度都是几公里。”因此，当你考虑到海拔高度时，整个本影，即中央阴影，将向东南方向移动几公里。
赖特使用美国宇航局航天飞机雷达地形任务的海拔数据，该任务测量纬度或经度线之间1200点的海拔。他还考虑了地球、月球和太阳每次的精确位置，以及太阳光到达月球和地球的时间。[2017年日食将持续多久？取决于你在哪里]
将所有这些因素都考虑在内，像赖特这样的日食建模者使用19世纪的坐标系作为出发点，但随后通过计算月球的轮廓、太阳在天空中的大小和角度，以及地球上每个点的高度，来计算数百万模拟观测者的视野接地。这样他们就可以绘制出一片可以看到日食的土地，以及每一点日食持续的时间。对于早期的eclipse建模者来说，计算的数量看起来很奇怪，但对于计算机图形学这样的领域来说并不罕见。
“我们现在能够进行现代计算仅仅是因为计算能力和描述月球和地球形状的大数据集的融合，”Wright说，
“它只是赖特说：“在过去的10年里，遥感和计算能力的巨大数据集使我们得以做到这一点。”我做的动画，显示了本影的形状和所有的东西，计算出观察者的情况在5万亿点-没有人会用手做。如果他们能做到10个就好了。但是计算机喜欢一遍又一遍地做事情，它们从不疲倦。
但是它有什么不同吗“大多数日食观测者的目标是全食路径的中心，那里的 ... 天空将持续最长，但一些研究人员和特别冒险的观测者的目标是边缘，围绕太阳周长的更有趣的效应可以在更长的时间内显现出来：比如“钻石戒指”效应或者看起来像项链上珠子的光点。（空间专栏作家Joe Rao在最近的一篇专栏文章中讨论了走向日食边缘的好处。）
“与其追求持续时间，不如追求边缘附近发生的所有这些真正美丽的效果，但你需要知道边缘在哪里，”莱特说如果你没有计算海拔，你可能在几公里之外。或者，如果你还没有考虑到本影的多边形形状——这个多边形形状在日出和日落时变得更加极端——这也会从根本上影响你想要接近的极限线的位置。
，但是仅仅为了接近中心线，莱特说，简化的计算就足够了。而针对2017年日食的地图，就像日食书籍中显示路径全长的地图一样，其描绘与19世纪 ... 绘制的边界之间的差异将不到一个像素。
他说，这次日食尤其是在地图上的线稍微向内的方向上，相当正面是一个安全的赌注。但如果你在追求优势，你会想要更精确的信息。
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