文章图片
文章图片
【为什么航天员出舱时，周围的背景全是黑色的，难道没有星星吗？】
文章图片
文章图片
回顾?我国航天员翟志刚和王亚平成功执行了出舱任务 ， 在空间站上谱写了中国传奇 。 在传回的两人出舱画面时 ， 细心的朋友估计会看到 ， 航天员的周围 ， 除了空间站的舱体和航天员本身以外 ， 周围的背景全是漆黑一片 ， 似乎处于永恒的黑夜之中 。
联想到50多年前美国实施的阿波罗载人登月计划 ， 传回的图片也是夜空中漆黑一片 ， 根本看不到一颗星星 ， 有一些人据此推测美国登月计划 ， 是在地球上的摄影棚内摆拍的 。 事实究竟是怎么样的情况呢？为何航天员在太空中的画面 ， 背景都是漆黑一片呢？
大家在地球上 ， 对于出现的白天和黑夜都习以为常 ， 在阳光能够照射到的区域就是白天 ， 而照射不到的区域就是黑夜 ， 白天和黑夜存在着相对比较明显的分界线 ， 即“晨昏线” 。 我们如果在太空中观察月球 ， 月球上也存在着这样的“晨昏线” ， 但是 ， 假如你站在月球的“白昼区” ， 看月球周围的地面 ， 所看到的景象将与地球上看到的完全不一样 ， 地面基本上是亮斑和灰暗并错分布 ， 根本没有地球上白天周围那种全部明亮的感觉 。
我们所处的银河系 ， 拥有恒星1000-4000亿颗 ， 其中在地球上用肉眼能看到的差不多有6000颗左右 ， 这些恒星距离地球普遍都很近 。 距离越远的恒星 ， 光线在传输过程中被其他天体、星际物质遮挡、吸收和反射的程度就越高 ， 能量损耗就越大 ， 我们看清它们的几率就越小 。
地球拥有浓密的大气层 ， 来自太阳的光线包括可见光 ， 在穿过大气层的过程中 ， 会被大气分子以及悬浮的尘埃等物质所影响 ， 其中一部分光线的能量被吸收 ， 转化为大气分子的动能 ， 还有一部分穿过大气层照射到地表 ， 被地表上的物体所吸收 ， 除此之外 ， 还有一部分光线被大气层、地表物体所反射或者折射 ， 从而使得大气空间中 ， 只要不是密闭的区域 ， 几乎都会被光线所“填满” ， 我们在白天看到周围的世界 ， 就成了白茫茫的一片 。
而在月球上或者在近地轨道空间中 ， 由于没有像地球大气层这样浓密的气体分子 ， 空间中的空气分子以及星际尘埃密度非常小 ， 那么光线在传输的过程中 ， 就不会发生像地球大气层中出现的明显的光线折射和反射现象 ， 相当于光线“直来直去” ， 整个空间也因此不会出现被光线“充满”的现象 ， 只有我们人眼向着光源的方向看去 ， 才会看到光亮 ， 而看到其它方向 ， 则依然是“漆黑一片” 。
与此同时 ， 正是没有了地球大气层的干扰和作用 ， 无论是来自太阳 ， 还是更远距离的星星 ， 它们所发出的光线 ， 在传输到月球或者空间站时 ， 所发射的能量吸收或者反射作用就非常小 ， 如果眼睛正对着光源 ， 看到的亮度 ， 实际上要比地球上“刺眼”得多 。 因此 ， 在月球上看夜空 ， 或者航天员出舱背景中的夜空 ， 实际上都是由无数个亮度不一的星星所构成 。
那么 ， 既然人眼能够看到星星 ， 为什么拍摄到的宇航员出舱背景照片是漆黑的呢？这与两个因素密切相关 。
第一个是拍摄地点周围的光线反射情况 。 爱好摄影的朋友们估计都有这样的经验 ， 当所要拍摄的区域光线强度如果存在着比较明显的反差时 ， 那么就不容易拍出优秀的作品来 ， 如果此时使用一般的设备或者应用传统的方式 ， 那么就会产生强烈的光度差 ， 在照片的某个区域会形成过度曝光 ， 甚至干脆拍出的照片一片雪白 。
刚才在分析中提到了 ， 无论是在月球上 ， 还是在空间站的舱外 ， 由于光线的反射、折射作用微乎其微 ， 被太阳直接照到的区域 ， 如果有光线恰巧反射到人眼或者镜头上 ， 那么亮度就会很大 。 相反 ， 如果太阳没有照到 ， 或者被太阳照到但没有光线反射进人眼或者镜头上 ， 那么目标区域就是漆黑一片 ， 这种情况就会形成照片背景中强烈的亮度差 ， 不利于一般摄影器材的成像 。
推荐阅读
- 争议多年的爱因斯坦双胞胎悖论，为什么现在被证明不存在了呢？
- 60年代，美无视联合国警告，向太空发射4.3亿枚铜针，危害有多大？
- 人类是否生活在模拟世界里？马斯克：我几乎肯定
- 探测器在月球的背面发现一亿年前的宇宙飞船？
- 英首位宇航员声称地球上早已存在外星人，只是我们肉眼看不见而已
- 在月球背面发现已经坠毁1亿年的巨型飞船？
- 在月球建太空基地不是梦，意大利发现月球熔岩管，住里面可防辐射
- 航天员出舱的难度这么大为啥还要出舱？在太空行走有多难？
- 火星长期任务最大的问题之一？在太空半年会损失数十年的骨密度