日本「希望號」衛星實驗艙觀測實驗:拍攝地面上看不到的壯美影像

2021-01-14 人民網

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2013年11月7日，若田光一等第38～39次長期駐站太空人搭乘俄羅斯液體燃料火箭「聯盟-FG火箭」前往國際空間站（ISS：International Space Station）。設在該國際空間站上的設施之一是日本實驗艙「希望號」。「希望號」是日本為了利用微小的重力環境和宇宙放射線等開展科學實驗，以及利用廣闊的視野、高真空、豐富的太陽能等宇宙暴露環境來觀測天體和地球並開展科學實驗而建設的。若田將在駐站期間的2013年11月7日～2014年5月14日，實施或預定開展20項實驗和觀測。

日本實驗艙「希望號」外觀CG

圖像：JAXA

20項中之一是已於2013年11月13日～2014年1月17日實施的「超高感光度4K相機系統的功能確認」。就是使用最先進的消費類4K相機（像素為現行高清4倍的高解析度相機），從沒有大氣流動的宇宙，以高解析度和高感光度拍攝地球和天體的影像（視頻）。這是日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）與NHK共同實施的。為了在宇宙中也可以使用，對民用4K相機進行了改造，同時為了能清晰拍攝彗星等天體而提高了感光度。

拍攝地面上看不到的壯美影像

為使民用4K相機在宇宙中也可以使用，採取了如下措施。

（1）為防止結露引發故障和金屬粉飛濺，而塗覆電基板（提高耐環境性和安全性）

（2）使用難燃材料或用難燃材質的膠帶等覆蓋可燃材料（防止發生火災）

（3）由於在失重狀態下無法通過對流散熱，因此通過切斷電源等措施來防止個別部位出現溫度過高的情況（防止太空人受傷）

（4）採取措施，防止鋒利的邊緣劃傷手（防止太空人受傷）

（5）為了在宇宙飛船內減壓後也能夠保證安全，將破裂後有可能帶來危害的電氣部件換成安全部件（支持真空環境）。

實際上，這些措施都利用了JAXA在開發和運營希望號過程中積累的載人宇宙安全技術，以及消費類產品宇宙搭載的技術。由此，方「可以在短短的6個月內，完成使消費類產品在宇宙中也可以使用所需的修改和試驗」（JAXA）。日本之所以能夠全球率先在宇宙中使用最先進的消費類相機——4K相機，是因為有這些經驗的積累。

從ISS拍攝的艾森彗星視頻中抽出的圖片

攝影：JAXA/NHK

從ISS拍攝的極光視頻中抽出的圖片

攝影：JAXA/NHK

JAXA介紹說：「使用4K相機，能夠拍出從地面上看不到的壯美鮮明的影像」。使用4K相機從ISS上拍攝到了艾森彗星和地球極光等的若田，描述了當時的感想。

「從ISS上看宇宙，跟從地球上看到的不同，星星是立體的，向縱深方向擴展，可以親身體驗到宇宙的廣闊。我想為大家呈上這種令人窒息的壯美景象。實際使用超高感光度4K相機拍攝艾森彗星和極光時，顯示器上竟然映出如此美妙的景象真是令人震驚。能有這次機會太好了，今後一直到彗星達到最亮時，我都將努力拍出儘可能好的影像。」（作者：富岡 恆憲，日經技術在線！供稿） 

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