更多细节，但视野较窄；飞行高度增加时细节少，视野宽。但无论怎样，任何时候，我都是处于地球某一点的正上方。
通常情况下，我能够清楚地看见相当于美国本土面积一半的区域。举例来说，在一个无云的夜晚，当“和平”号空间站的轨道使我处于波士顿正上方时，我向北能看见新大陆，向南能看见佛罗里达，并且能看到灯火勾勒出的整个佛罗里达半岛。五大湖岸边的多伦多、克利夫兰、底特律、密尔瓦基和芝加哥都显而易见。明尼阿波利斯、圣路易斯、孟菲斯和新奥尔良在伟大的密西西比河畔熠熠放光。科珀斯克里斯蒂，休斯顿、木比耳和彭萨科拉则勾画出墨西哥湾。那一刻，我却看不见伦敦的灯火。我必须再等待十分钟左右才能看见欧洲。
尽管是匆匆一瞥，我还是能看到微小的细节：伟大的横跨上下密歇根半岛海峡的和平桥，苏伊士运河，金字塔，在英吉利海峡昼夜穿梭的船只。遗憾的是，我从未见过中国的长城，因为中国总是笼罩在某种雾气当中。城市过度拥挤造成的严重污染以及处于蒙古利亚下方的不利位置是造成雾气的原因。在蒙古，连续几个月中，我目睹了几百场大火，都是人们为了将林场变成农场而在烧毁森林。那烟幕如果没有上千英里，也有几百英里，向东一直蔓延到中国海。我怀疑就算空气是洁净的，由于城墙的颜色与周围环境的反差很小（它大部分是用当地材料建成的），要将长城与环境区分开来也很难。
透过250毫米的照相机镜头，我能看见州际高速公路，仿佛黑色的带子在白雪覆盖的大地上蜿蜒。通过从南到北拍摄全景，我能回顾曾经沿着I…75从密歇根开车到佛罗里达的路线。真是难以置信！
除了轨道高度，另一个决定观测区域大小的重要因素与飞船的轨道倾斜度，或者是其飞行路径相对于赤道的倾斜度有关。倾斜度在发射时就已经确定了。从佛罗里达正东发射，飞船的倾斜度是28度。28度倾斜相当于覆盖从北纬28度至南纬28度的地表狭长地带。以这个倾斜度起飞的飞船决不会直接位于超过这个狭长地带的纬度的地表的上空——不会比埃及更北，也不会比巴西更南。尽管向一个更北的方向发射能够提高倾斜度，这必须付出代价：提高轨道速度需要额外推力。
使火箭的发射地点尽可能地接近赤道，然后向正东发射，可以提高初始速度。这样做的话，火箭就从地球的自转中获得一些自由速度。那就是说，旋转的天体能帮助将火箭送入太空。
因为任何旋转球体的赤道地带的点运动速度最快，能比更北或更南的点产生更多的自由速度，所以美国宇航局将发射地点选在佛罗里达而非缅因州，并不是一种巧合。同样的，俄罗斯的发射地点在哈萨克斯坦而非俄罗斯正中，也不是巧合。这种自由初始速度降低了对火箭引擎自身制造全部速度的要求。
15。凝视地球的光芒（中）
出于比较的目的，注意一下1961年第一个进入太空的美国人艾伦·谢泼德是很有意思的，发射时他处于火箭的顶端，而该火箭没有足够的推进力来产生进入轨道所需的速率。相反地，他被送上去，然后又落下来，不到15分钟的时间，就猛得落入大西洋，溅起巨大的水花。在这第一次飞行中谢泼德没有机会环绕地球。要进入轨道，需要用很大的速度来克服地球引力造成的阻力。没有足够的速度，引力会占上风，飞船就无法进入轨道，即环绕地球。
1962年，约翰·葛伦经过改良的火箭拥有了足够的推力将他送入轨道长达4小时55分钟——一个平坦但高速的28度倾斜的轨道。当然，作为被设计来研究地球本身的现代太空计划，这种环绕地球中部的狭窄视野显然是不够的。在他的历史性的使命中，葛伦没能飞到象佛罗里达那么北的地区上空，也没能接近自己家乡俄亥俄州的正上方。只有在他的第二次飞行中，即当他36年以后再次登上航天飞机时，他才能飞越整个美国的上空（除了阿拉斯加）。
向更北方向发射的能力来自火箭引擎运行状况的改良。现在，飞船不用受提高速度、正东发射的限制，就能常规性地达到北纬57度与南纬57度的倾斜度。但是，如果飞船轨道的精确位置没有操作性价值，特别是装载量接近火箭的运行能力，正东发射将是使得火箭进入轨道的惟一方法。
现行的57度限制并非出于火箭引擎的运行限制，而是出于安全因素的考虑。美国宇航局规定，从发射到关闭主发动机的关键性时段，飞船不准直接处于美国东海岸城市的上空。避开东海岸，飞船能以相对于赤道57度倾斜度进入轨道。这样的轨道，基本上覆盖了地球上大部分的居住带——南到非洲南部顶端，北到哈得孙湾中部。
“和平”号空间站在一个相对于赤道52度倾斜的轨道上运行。“和平”号空间站的轨道路径提供了覆盖很大地表的视野——往北到哈得孙湾南部顶端，往南到南美顶端火地岛北部。
一旦设定，任何飞行器的倾斜度都不再改变。但是，尽管飞行器围绕地球运行的轨迹在太空中保持相对固定的位置，即在太空中循着同一路线一圈又一圈地运行，下面的地球是时刻在转动的。因此，当飞船运行一周之后（按每小时17500英里的轨道速度，大约需要90分钟），地球已经转过大约经度15度。所以，从佛罗里达起飞后90分钟，飞船大致能到达休斯顿的正上方，接着轨道越过凤凰城，之后是美国西海岸。飞船不断地经过太空中相同的点，但下面的地球不断地向东旋转，因此每一周飞船对于正下方点的相对位置都不断改变。
那意味着不是任何时候，我只要抓起相机，把头伸向窗口拍照就可以拍到澳大利亚伯斯的正上方俯视图。相反地，我必须等到“和平”号空间站的轨道中心处于西澳大利亚的上方。另外，我还须等到伯斯恰好是白天且“和平”号空间站的轨道中心处于该地区上方的时候。就算有了如此周详的计划，我还得祈求该地天气晴朗，否则我尽可能照出上乘照片的希望是不可能的。
尽管装备了足够的胶卷，看到了诱人的美景，开始时我还是约束自己抵制端起相机的诱惑，把时间花在用大脑记忆景色的工作上，使自己熟悉地球的微妙地形，找出地面的标志；简言之，就是要变成一个熟练的摄影师。在自我约束之下，整整一个月，我除了火山爆发等突发事件之外，没有拍一张照片，我只是拿着地图坐在窗边，研究地球。在我充分了解了地球的特征能够使每一张照片有价值之前，我不想浪费宝贵的胶卷。只有当我能确认内陆区域，例如基辅、喜马拉雅K2峰、科拉科时，我才认为自己已经为拍摄好照片作好准备了。
除了掌握地理知识，具备有关地球科学——海洋学、地质学、湖沼学、气象学的原理，做好被委派的地球观察研究还需要合适的工具：相机和胶卷，一个卸下已照胶卷的黑包，各种镜头，刻度尺，双筒望远镜，针对研究者特殊兴趣的各有侧重的地图，和使我在任何时刻都能一眼确定“和平”号空间站处于地球上方什么位置的电脑制作的活动地图。
美国宇航局向我提供“和平”号空间站地球观测计划的地形地图集。地图集有48张地图，其中包括一张世界主要海洋流图。每一页地图上都有用着重线依次标出的地区，突出了地球科学研究者们特别希望我从太空观察并拍照的地方。
地图标号有文字说明相对应，用来阐明这些地方对研究者们之所以具有重要性的原因。这些文字说明可以在笔记本电脑中查到，这台电脑仅限于用在地球观察摄影上。有关透镜选择、观察角度和通常要求的胶卷类型的建议在电脑中也有说明。
与这些信息相配套的软件名为“世界地图”。该软件能在电脑屏幕上显示一张墨卡托（地图学家）投影地图。地图上有“和平”号空间站当前的轨迹图，并通过一个亮点来显示当前我们在地球上方的位置。随着“和平”号空间站移动到地球不同区域的上空，亮点也会在投影的轨道上移动。这张地图还能显示地球亮面与暗面的大致轮廓，使我很容易就判断自己感兴趣的地区是白天还是黑夜。通过定位“和平”号空间站在电脑屏幕上的影象以及理论推测接下去的轨迹，我能判断我们在以后的90分钟里是否会经过什么重要的地方。如果真有什么重要地区且时机允许的话，我会设定手表上的闹铃，提醒我端着相机到窗口去。
“世界地图”没有传感输入装置来监视并确定我们的任何给定时刻位置。相反地，它依靠我向它提供关于我们在某个特定时刻的某一位置的原始信息，然后，利用其规则系统，将某一位置的信息传递到当前位置，并激发亮点显示当前位置。随着时间推移，亮点会因为信息误差的累积而变得越来越不精确。当误差变得太大时——每隔三天——我就必须输入新的数据来更新地图。
我连续运行“世界地图”。这样，任何时候我只要抬头一看——甚至在我进行大部分实验的没有窗户的太空舱里——我也能知道是否将要飞越重要地区。如果电脑程序运行正常，并且下方的地区具有研究价值，我就会抓起相机和地图册到窗口去。
地球科学家们将从我的照片中搜集到何种信息呢？
比如说，我能为海洋学家和湖沼学家引证非洲西海岸的罕见的浮游生物群体。在加拿大的圣劳伦斯海道与大西洋的交汇口附近，我拍摄了几百张两三英里直径的冰块漂入海湾的照片。
冰块标明了洋流，为海洋水域的不被人注意的运动打上了记号。潮汐与湍流，特别是处于洋流边缘地带的那些，变得非常明显。旋转的白色冰块在澎湃的深蓝色大西洋上绵延几百英里。这一景象对我而言是一个奇观，这些照片对任何一个研究洋流动力的海洋学家来说更是无价之宝。
我在轨道上运行时，美国中西部正遭受伊利诺河所发生的洪水。从空中，我能拍摄到洪水淹没堤岸的情景——没有将它作为瞬间发生的事件，而是追踪洪水的进程。我能追踪洪流沿着伊利诺河进入密西西比河，沿着它头天经过圣路易斯，第二天经过孟菲斯，第三天经过新奥尔良的破坏路线——从我这个独一无二的处于太空的位置记录了整个事件。
拍好洪水推进时的照片并非易事。洪水是由上游的阴雨天气造成的。上游的天气产生了大块云层。我必须再三调整相机的位置并不断地在云层中寻找缝隙，才能记录下偶尔瞥见的景象。移动相机、透过云层偶尔的缝隙观察目标地区的景象，这些都是全自动相机所不能做到的。
地理学家对从太空研究地球尤其感兴趣。从地球日落的切线位置，我能够观察到火山喷发，气流射入环着地球大气层的微妙的情景，那些充满火山灰的羽状物甚至飞得比大块的气象云还高。
从太空中，我可以看见由地震产生的整个断层。我还能观察到地理构造板块运动的产物，在过去的几百万年中，巨大的陆地板块在地表漂移，相互撞击，形成了我们今天看见的山脉和地势。
望着喜马拉雅山，我几乎可以想像，当印度洋板块潜入亚洲板块的边缘使其抬升的时候，它们是怎么形成的。甚至今天，从太空遥望，喜马拉雅看上去仍是那么的宏大与显眼，比洛基山脉和阿尔俾斯山脉更加崎岖。然而，洛基山脉与备受风雨、郁郁葱葱、增长相对缓慢的阿巴拉契亚山脉相比，则显得突兀一些。
我还能为地球上的气象学家引证全球的云层运动和太平洋台风的威力。这些研究都反复强调和突出了地球上不断变化的天气条件的动力。尽管我不能表达这些动力系统中所包含的事物原理，我却能说我得到了某种印象，即这些天气系统中确实存在规律，就是地球某一地区发生的变化在某种程度上一定会影响另一个地区。
举例来说，尽管夜晚雷雨的复杂程度超乎想像，我也不能用一个公式化的理论来解释其行为或预言闪电将要波及的地方，但规则必然是存在的。我确信雷雨不是一个区域性现象，其产生也不完全是随机的。某点的激发会引起一连串的反应、放电和波及几千英里的闪电。雷雨使我想起观看窗玻璃碎裂的慢镜头：网状裂纹向外蔓延，虽不是依照完全可知或一成不变的模式，每条裂纹的传递在某种程度上却是由前段裂纹决定的。
同样充满活力与魅力的是北部的万家灯火。那些深紫与艳蓝的灯光，仿佛有流水的声色变幻，无论什么时候我们经过加拿大哈得孙湾南部边缘，它们都同样摇曳美丽。这片灯火是如此迷人，所以当北部灯光在眼前起舞时，对自然伟力的潜心敬畏与缺乏心理准备总会使我欢呼雀跃。