為什麼太空人從太空拍的大多數照片,其背景沒有星星的痕跡?

2021-01-18 天文在線

當對比一下滿月與沒有月亮時,你分別可以看到多少星星,就可以明白其中的區別。滿月時分,星光在月光的照射之下變得十分微弱。

之所以看不見星星或只看得見很少的星星,是因為我們處於地球之上。當地球被太陽光照亮,其貢獻是周圍星星的千萬倍。地球如此之亮的結果就是,絕大多數的星光被掩蓋。

星星就在那裡,如果太空人將視線從太陽移開就能看見它們。照片上顯示不出來是因為星光太微弱,在較短的曝光時間內相機無法收集到足以在底片上顯示出星星的光。相比於底片,人眼對光更加敏感。一個很好的例證就是,當用相機逆光拍攝時,攝影師可以清楚得看見被攝物體的特徵及顏色(相對而言),但拍攝出來的照片通常只顯示出一個黑影,沒有任何特徵。

圖片說明:被地球大氣層局部籠罩的月球,由美國國家航空航天局拍攝。

所有你能看見星星的照片,均採用延時攝影。當用延時攝影拍攝星星時,攝影機的快門要一直開著,好讓鏡頭收集到足夠的光,將圖像顯示在底片上。延長曝光時間讓更多的光子進入相機,以便顯示圖像。隨著時間的推移,撞擊在底片上的所有光子組成了最終的圖像。

圖片說明:人類第一次完整地拍攝了整顆地球,這是這批照片中的其中一張,很有可能是由威廉·安德斯在距地球30000公裡處所拍攝。在整張照片中,地球上方是地圖的南方,而南美洲的絕大部分位在中間;陰影處有稍微露出一小片的非洲大陸,北美洲則在地球右下方處。

越昏暗的物體往往需要越長曝光時間,因為同光亮物體相比拍攝昏暗物體單位時間內收集到的光子數要少的多。一個物體的光亮度取決於相機或人眼所接收的光子數量。舉個例子,拍攝一個較好的滿月圖片,快門只需開一至兩秒。但要是拍攝星星,快門要開幾分鐘甚至幾個小時,是為了讓足夠的光子撞擊底片獲得星星的圖像。一些十分壯觀的圖片,是使用望遠鏡拍攝的。

圖片說明:從阿波羅8號看到的地球,由阿波羅8號機務人員威廉·安德斯於1968年12月24日攝得。值得注意的是,這一類自月球表面附近看到如同地球升起(又通稱「地出」)的現象,由於月亮和地球是呈同步旋轉的狀態,即面向地球的總是月亮的同一面,也因此在月亮的表面上實際上並不能觀看到地球的升起。

當給太空人拍照時,太陽光從他們身上反射進入相機,光線如此之強致使相機的曝光時間必須短至幾分之一秒。如果曝光時間過長,底片接收過多光子,太空人會變成一個沒特徵的白色的物體,與低曝光所顯示的黑影相反。

相關天文知識-太空人

太空人是經過載人航天計劃訓練後負責指揮、駕駛或擔任宇宙飛船的乘務員的人員。雖然這個詞通常代表專業的太空旅行者,但有時也適用於任何進入太空的人,包括科學家、政治局、記者和遊客。

截至到2002年,太空人不止被政府訓練及資助,還包括軍方和民用航空機構。隨著2004年私人資助SpaceShipOne在亞軌道成功飛行,誕生了一類新的太空人:商業太空人

圖片說明:1984年,NASA太空人Bruce McCandless II在挑戰者號飛船外使用載人操縱裝置執行STS-41-B任務

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. physlink

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 網友問:為什麼很多太空中拍攝的照片,背景一片黑暗沒有星星?
    在太空中是可以看到星空的,而且看得更清楚,只不過需要在地球的陰影后面時,才能肉眼看到夜空。天空中的每一顆星星,都是一顆恆星,無論白天還是夜晚,這些星星在天球中的位置,並不會發生變化。只不過我們在地面上時,需要在夜間才能肉眼看到星空,這是因為白天太陽光太強烈,陽光在大氣中發生散射,完全淹沒了星星發出的光芒。在很多太空照片中,我們可以清楚地看到地球或者月球,但是太空背景一片黑暗,似乎沒有星星,主要原因是天體反射的光線太強,拍照的曝光時間太短,無法讓星星在底片上顯影。
  • 為什麼在地球上能看到星星,而月球上一片漆黑?
    夜晚從黑暗的地方仰望太空,我們可以看到數不清的星星。那為什麼我們在太空中的天體照片中從來沒有看到過星星呢?
  • 第一位太空行走的太空人去世了-虎嗅網
    事實上不光是艙外服的設計,在這次的太空試驗中,蘇聯在各個環節的設計都極為激進,上升號的飛船和火箭沒有配備逃逸塔,這意味著兩名航天員如果在發射階段遇到任何問題,是沒有任何逃生方式的。今天看來,兩位英雄太空人能活著從太空回來都已經是萬幸。 在列昂諾夫返回飛船之後,遇到的問題始終沒能停止。
  • 太空中漆黑一片,同樣空無一物天空,為什麼是藍色的呢?
    只要天氣晴好,沒有霧霾,看到的天空就是瓦藍瓦藍的,過去我們很少看到這樣的天空,但這幾年這樣的天氣正在逐年增加!太空也空無一物,沒有任何遮擋,按理我們應該看到一個亮堂堂的太空,為什麼照片拍回來都黑乎乎一片呢?我們是怎麼看見東西的?
  • 加拿大太空人在太空錄製音樂視頻走紅網際網路
    加拿大太空人在太空錄製音樂視頻走紅網際網路 在告別太空前夕,加拿大太空人克裡斯·哈德菲爾德在國際空間站上錄下了第一支太空音樂視頻。  視頻中,他以地球和太空為背景,在空間站零重力的奇妙環境下,重新演繹了1969年戴維·鮑伊的經典歌曲《太空怪人》。頭頂是深邃的宇宙,腳下是慢慢轉動的地球。就像《太空怪人》歌詞描述的那樣:「以奇妙的方式漂浮著,今日的星辰看起來如此不同。
  • 鄧紫棋曬太空訓練照片 計劃在太空唱中文歌(圖)
    眾網友在圍觀訓練照並表示羨慕嫉妒恨的同時,也發出疑問:雖然科技發展神速,但普通人上太空真的沒問題嗎?那麼,怎樣的條件才能上?而這個太空遊,又究竟能看到怎樣的美景?  她為什麼能去?  鄧紫棋這次飛太空,其實參加的是美國XCOR宇航公司研發的私人太空遊項目。這個項目是商業性質的,原則上只要交錢,什麼人都能去。
  • 現代太空營養學:太空人健康對地球上的人有明顯影響
    在太空飛行中,營養保障的重要性更是不言而喻,在持續數月的太空任務中,保證太空人的營養供應,使其不出現營養不良的情況,對於任務能否順利完成至關重要。不過,現代太空營養學涉及的內容不止於此。它不僅要最大限度地提升太空人的表現,還要減少太空飛行對人體的傷害,同時防止癌症和心臟病等長期健康風險。
  • 《流浪地球》:俄羅斯太空人在太空上到底有沒有酒駕空間站?
    在《流浪地球》中有這樣一個鏡頭,就是劉培強的搭檔,一位俄羅斯的太空人在空間站上,拿出一瓶透明的液體,問劉培強喝不喝,劉培強說:「這東西不是違禁品嗎?」俄羅斯的太空人回答道:「當初加加林也是把這玩意偷運到太空的。」看到這裡相信大家都明白了,俄羅斯太空人口中的這「玩意兒」就是俄羅斯民族的最愛-伏特加。據這位太空人的意思,俄羅斯太空人是經常的酒駕空間站嘍!
  • 中國太空人在太空裡都吃些什麼?外國太空人都羨慕死了
    太空人在太空都吃什麼?日本吃罐頭,美國吃快餐,那中國呢?隨著時代的發展,人們的好奇心越來越強,對未知世界的求知慾幾乎到了狂熱的地步。對於旅遊,很多人不再只滿足於在地球上旅行,很多人把出行的目光投向了太空。
  • 太空人上太空為什麼要帶槍?是自衛,還是大戰外星人?
    不曾料想,還沒有發射到太空,運載火箭突然發生了爆炸,當場炸死54人。蘇聯的太空人卡馬諾夫,在完成太空任務後,準備在地球降落時,沒想到返回艙出現了問題,突然失靈,艙內的太空人知道此次是萬劫不復,為了不讓自己更痛苦,卡馬諾夫選擇了用佩戴的槍枝送走自己。人類探索宇宙太空勢必要付出很多代價,在一件件慘痛血淚教訓中,對於太空人來說做任何事情都要格外小心,尤其是腰間攜帶槍枝防備更要做到位。
  • 太空既然沒有氧氣,那麼我們如何與太空中的太空人 溝通的呢?
    緊接著,衛星會將接收到的無線電波信號轉換成機載電腦可以識別的代碼,大多數衛星都具備上行和下行雙通道以便向地球回傳數據。在1962年,NASA意識到阿波羅登月計劃需要一種全新的通訊系統,這不僅僅是由於阿波羅計劃會比其它太空任務飛的更遠,同樣也因為這次要和在兩艘飛船裡工作的三名太空人保持通訊,還要確保發送遙測數據並向地球進行電視直播。
  • 太空中的危機越來越多,美國太空人操作失誤,製造了太空垃圾
    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文太空中的危機越來越多,美國太空人操作失誤,製造了太空垃圾太空為何會產生新垃圾?人們常說,是人類創造了垃圾。但是太空上人跡罕至,也沒有生命的蹤影,太空上的垃圾從哪來?《美聯社》指出,此次製造垃圾的是一名名為長克裡·卡西迪的太空人,原因是他把鏡子落在太空上。太空人為什麼要帶鏡子?
  • 太空人在進行太空行走前,為什麼要進行吸氧排氮?
    隨著科學技術的發展,人類利用各種太空飛行器,進入外太空,開展活動越來越頻繁,開展一些太空行走或者艙外活動,也是以太空人太空的日常工作內容。很多朋友坐在地球上,通過想像太空行走有多麼美好,既可以看到廣闊無垠的宇宙太空,又能看到蔚藍色的地球,感覺那景色實在是人間絕美。
  • 太空竟然有尿味 太空人真的能聞到嗎?
    太空看似虛無,但實際上充滿了味道…且聞起來,令人震驚和頭疼。儘管每個太空人對太空的氣味形容都有些不同,但他們都同意「太空太臭」。好吧,味道有點多,我們來梳理下,根據澳大利亞科學雜誌的分析,太空味道的成分有硫化氫(臭雞蛋味),氨(尿騷味),氰化氫(杏仁味)甲醛等混合味道。如果鼻子敏感,還需要注意二氧化硫(醋味)和較甜的二硫化碳的味道。問題來了,為什麼穿著太空服的太空人可以聞到味道?
  • 2400張珍貴NASA照片在線拍賣 包括史上首張太空自拍照
    中新網11月11日電 據臺灣「聯合新聞網」報導,佳士得正在舉行一場在線拍賣會,展售2400張美國宇航局(NASA)的罕見照片,其中包括太空人阿姆斯特朗與豎立於月球表面的美國國旗一起入鏡、奧爾德林以地球弧線為背景的史上第一張太空自拍照等珍貴影像。
  • 冷門 [2001太空漫遊]中,庫布裡克的小心機
    處理後的圖片我們就可以清晰地看到縫隙和拼接的痕跡[2001太空漫遊]裡的人猿場景和阿波羅登陸場景如何還原?如今的好萊塢的電影早就用藍幕技術完全替代了前幕投影技術。但在19世紀60年代,並沒有其他技術比前幕投影更適合這部影片。
  • 冷門| [2001太空漫遊]中,庫布裡克的小心機
    處理後的圖片我們就可以清晰地看到縫隙和拼接的痕跡[2001太空漫遊]裡的人猿場景和阿波羅登陸場景如何還原?如今的好萊塢的電影早就用藍幕技術完全替代了前幕投影技術。但在19世紀60年代,並沒有其他技術比前幕投影更適合這部影片。
  • 銳步為太空人推出新款太空靴
    銳步(reebok)太空靴:銳步最近推出了一款Floatride Space Boot SB-01太空人太空靴,這雙太空靴吸引了不少人的目光,它採用了 Floatride Foam緩震中底——據說材料雖然更輕了,但避震和回彈效果仍然很好。50年來太空鞋履的第一次進化。專為太空人打造的Floatride Space Boot SB-01!
  • 《遠漂》:太空背景下的肥皂劇
    這部劇初看可能會被歸類到「科幻劇」,但其實10集看下來就發現,這完全是一部披著太空外衣的肥皂劇。 本片本來是有潛質成為一部質量還不錯的太空drama的,但編劇為了在有限的材料中刻意製造衝突卻又無法跳出固有套路,最終成品非常之俗套。本片說的是一群太空人要離開家人,踏上飛向火星徵途的故事。
  • 研究揭示太空探索對人體的影響:太空人將需太空治療
    這 29 篇論文共同促進了我們對太空飛行如何影響人體健康的理解。 這項研究工作源於 NASA 的 「雙子研究」 。在雙子研究中,NASA 太空人斯科特 · 凱利在國際空間站執行了為期一年的太空任務,而他的孿生兄弟馬克 · 凱利——一名退役的 NASA 太空人,則留在地球作為對照。  雖然雙子研究具有開創性的意義,但該研究的對象只有凱利兄弟這兩名太空人。