航天員出艙影像為啥背景一片漆黑?
我國神舟十四號航天員陳冬、劉洋順利走出艙門,這是中國航天員首次從空間站出艙主通道——問天實驗艙氣閘艙邁入太空。然而細心的小伙伴們會發現,歷次航天員出艙畫面中,航天員身後的星空背景居然一片漆黑,浩瀚星空中的星星都去哪兒了?
星星光芒被攝像機“過濾”
國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光對科技日報記者表示,造成這種現象的,不是這些星星“離奇失踪”,而是攝像機曝光參數的“選擇”結果,也就是說,拍攝者利用技術手段使照片或視頻中的繁星“隱形”於深邃太空。
“在宇宙中,星星是較暗的主體。相反,太陽光照射下的空間站和航天員則會變得非常明亮。攝像機不能同一時間既’看清’明亮的物體,又’看清’特別暗的物體,該如何選擇?顯而易見,在出艙活動中,拍清楚航天員、空間站艙段以及地球的細節是首要任務,也就是以明亮的物體為標准設置相應的攝像機曝光參數。”楊宇光說。
具體來說,當攝像機鎖定空間站和出艙活動的航天員,由於空間站和航天員十分明亮,攝像機就要控制進光量,減少曝光時間,才能拍攝到正常曝光的畫面。這種對曝光和光圈的低值調校,不可避免地會“過濾”掉太空中星星發出的微弱光芒,所以呈現出來的畫面就是漆黑的夜空,上面沒有一顆星星。
如果想拍到相對暗淡的星星,攝像機要提高進光量,增加曝光時間。但是,這樣會導致畫面中的空間站和航天員出現“過曝”,變得白茫茫。“宇宙中的星星其實一直在那兒,只不過我們為了拍出理想的航天員出艙畫面,通過攝像機調節的手段將星星人為地’忽略’掉了。”楊宇光總結道。
在太空看星星有啥不一樣
航天員出艙的畫面“過濾”了星星,那麼身處太空的航天員能否看見星星?和我們在地球上看到的星星是否一樣?
中國科學院國家天文台研究員平勁松指出,太空中沒有大氣散射,太陽光沿直線傳播,所以太空不會整個被照亮。在黑暗的太空中,航天員可以看到滿天繁星。
“航天員剛踏出艙門時,如果看向地球,眼睛適應了明亮的事物,這時抬頭望向漆黑的宇宙,可能一時會看不清楚星星。但是人眼的適應能力很強,眼睛適應黑暗之後,便能看見星星了。”楊宇光說。
2003年10月15日,航天員楊利偉乘坐神舟五號載人飛船,開啟了中國航天員的第一次太空凝視。據他回憶,在太空中看到的月亮和星星更加清晰和透亮,星星也不“眨眼睛”。
2008年9月27日,航天員翟志剛從神舟七號載人飛船出艙,中國人首次“漫步太空”。他面前的太空“一眼望不到底”,看到的星星“比地球上多得多”。
2021年12月9日,在中國空間站的“天宮課堂”上,航天員王亞平透露,航天員每天能看到16次日出,因為空間站每90分鐘繞地球一圈。
“航天員在太空中看到的星星,和我們在地球上看到的確實不一樣。”楊宇光說,地球上有大氣、人造光源等因素的遮擋或乾擾,使得星光更弱,還會“一閃一閃”,肉眼可見的星星數量也更少。太空中,由於沒有大氣阻隔或遮擋,航天員觀賞到的星星有3個特點:閃爍少、更清晰明亮、數量更多。
平勁松也表示,太空是真空的,不存在大氣湍流,所以星星不會“眨眼睛”,只有繁星點點,沒有群星閃爍。也因此,不論是恆星、行星或月球的周圍都不會出現暈或者暈環,星星也就更加透亮。