为什么在顺月空间中没有可见的恒星?


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令人惊讶的是,月球着陆的背景中没有星星,ISS剪辑中的背景中没有星星。我听了多次宇航员的采访,谈到太空看起来是什么样子,其中大约一半谈到了“最黑暗的黑色空间”。我敢肯定对此有很好的解释。

只能通过地球大气层看到星光吗?但是一旦在没有介质的空间真空中它们消失了吗?有什么解释?

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分钟47-49星,新闻发布会上所有三名阿波罗11号宇航员

英国广播公司仅接受尼尔·阿姆斯特朗的采访



抱歉,我在发布问题之前确实搜索了我的问题,但是没有提出。谢谢你
Autodidact

4
不需要 “对不起!” 那是在另一个Stack Exchange站点中,所以它不是重复的。在不同站点添加指向相关问题的链接真是太好了,以便将来的读者可以阅读更多内容。我也会在此添加评论。
uhoh

1
这是有道理的,当我单击链接位于不同堆栈中时,这对我来说并不明显,直到您指出它是另一个堆栈。再次感谢您的链接。
Autodidact

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是否曾经尝试过以星星为背景拍摄某人的照片?
Tin Man

Answers:


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Anders的回答完全可以,但是我想补充一些信息。笔录证明,即使在此距离下,反射的地球光也很强:

透过窗户的泥土是如此的明亮,你可以在它旁边读书。

也就是说,即使关闭了灯光,除非您以不允许大地光线透过窗户的方式打开,否则看到星星可能会很棘手。

但是,随着太空舱进入月球所投射的阴影中(纯属意外-他们并未计划采取这种方式),出现了:

休斯顿,对我们来说,这是一次真正的改变。现在,我们可以再次看到星星,并在旅途中第一次识别星座。是的-天上满是星星。就像地球的夜晚。但一直到这里,我们只能偶尔(也许通过单眼)看到恒星,但无法识别任何恒星模式。

因此几分钟,他们确实看到了“满天繁星”。除此之外,他们偶尔会见过几颗恒星,但只有奇异的明亮恒星(也许在以最小化地球和太阳亮度的方式观看时):

休斯顿,对我们来说,这是一次真正的改变。现在,我们可以再次看到星星,并在旅途中第一次识别星座。是的-天上满是星星。就像地球的夜晚。但一直到这里,我们只能偶尔(也许通过单眼)看到恒星,但无法识别任何恒星模式。

不过,安德斯答案的核心仍然是正确的。曝光是这里的主要问题-相机和人眼都具有一定的动态范围,即使与太阳,地球(距离相当于月球与地球的距离)相比,即使最亮的恒星也完全太暗了。月球表面(如果您在大多数任务中处于阳光下)。现代相机可能能够拍摄HDR图片,从而使星星与地球或太阳同时可见,而且如果可以遮挡主要光源(相同的光源,拍摄太阳日冕等时的方式)。但从技术上讲,这将是“医生”


您能否请我引用您引用的笔录和相应的阿波罗任务的出版年份。谢谢。
Autodidact

3
@Autodidact直接来自NASA的Apollo 11-hq.nasa.gov/alsj/a11/a11transcript_tec.html。任务时间是在第三天结束时,但是您仍然可以通过文本搜索轻松地找到报价。
a安

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@Autodidact,基于您的评论有两个想法:1)他专门讲关于月球上的视线,并特别声明它与顺月空间不同。2)它们在地球和月球之间过境,因此可以看到月球边缘的日冕。也就是说,即使地球没有出现,他们的位置黯然失色。

1
@Autodidact您回应了我后来出于评论而编辑的内容。但是,您的推理的缺陷(如上所述)是它们不是直接朝月球中心行进,而是绕月球轨道行进。他们穿过了阴影,但正在向阴影的边缘导航。在任何情况下,他都没有声明电晕在整个阴影过渡期间都可见,而只是说在阴影的边缘特别可见。

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@Autodidact并重申一下:采访者专门询问了从月球表面(不在顺月空间中)的景色而阿姆斯特朗则特别回答了这个问题,并特别声明了月球表面的视角与顺月空间中的景色有所不同。这都是面试的第一个问题/回答。

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这是曝光和动态范围的问题。像相机这样的传感器只能在一定强度范围内处理输入,并且许多摄影技巧(或智能预设)都是将外部光线映射到该范围,因此您关心的细节不会出现白色或黑色。

如果您拍摄的是明亮的场景,为了辨别明亮部分的细节(例如月球景观,地球,国际空间站等),您还必须调整曝光,使像星星一样微弱的物体也可以昏暗,在黑暗的天空背景下看到。您可以尝试将曝光设置为显示星星,但是现在景观和地球都太亮了(并且很可能还会由于耀斑而使图片混乱)。

可以尝试通过以下方法解决此问题:以不同的曝光水平拍摄几张照片,然后将它们数字复合在一起。但这需要大量的额外工作。


谢谢您的意见。这很有意义。我想知道尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)采访英国广播公司(BBC)1970年的那一刻,他能讲到眼睛的见证而不是照相机的照片时,该怎么办?尽管他自己什么都没见,但可能是行星。m.youtube.com/watch?v=PtdcdxvNI1o
Autodidact

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@Autodidact-一样。当您在灯光明亮的夜间城市中走来走去时,除非您设法遮住眼睛免受其他眩光的影响,否则您将看不到任何星星。白天,月球表面非常明亮。
安德斯·桑德伯格

再次感谢您对@AndersSandberg的回复,这很有意义。因此,我假设尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)在太空中的8d 14h 12m时,他总是站在太阳的一边,尽管接受采访时他说,他们曾在月球的阴影下遮住了太阳1:20在上面的链接中-1:30。我本来可以想象到那时会看到星星,但显然太阳的日冕一定还是太亮了,还是我误会了?
Autodidact

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@Autodidact,问题不是太阳(通常),而是阿波罗太空舱的内部照明。如果您阅读无线电传输的成绩单,您会发现他们唯一提到星辰的时候是当他们透过六分仪或望远镜进行对准瞄准时-这两款仪器都被屏蔽以防止外界光线进入从干扰。
标记

1
@Autodidact由于明显的原因,他们计划使任务一直处于阳光下。就像马克已经指出的那样,当它们在月亮的阴影下时,它们仍在被点燃的胶囊中。即使他们确实关掉了所有的灯,我也不知道他们的眼睛要花多长时间才能适应新的照明条件-如果您在地球上的夜晚从灯火通明的房间中走出来,则需要花费几秒钟的时间您可以看到最明亮的星星,几分钟就可以看到类似银河系的昏暗事物。我不知道他们在月亮的阴影里呆了多久。
罗安

2

原因是:

  1. 要在不同的光照条件下拍照,您需要使用不同的相机设置来获得有用的图像。
  2. 相机(和人眼)在任何给定条件下都没有无限范围,也就是说,它们不能在一个图像中令人满意地表示每个亮度的对象。

特别是,如果要拍摄明亮照明的物体,则必须使用相机设置,该设置会极大地限制相机传感器记录的光量,否则将不堪重负,无法显示有用的细节。在拍摄仅昏暗的物体(或在这种情况下,仅发出相当于暗光的物体)(例如星星)的情况下,需要使用一种设置,以使传感器吸收的光量最大化。在图像中获取有用的细节,否则将一无所获。这两种类型的设置在逻辑上是不兼容的,因此(使用现有的摄像头技术)不可能在单个(即非合成)照片中同时捕获非常暗淡和非常明亮的被摄对象,并且使两者看起来都很合理。

月亮和星星是如此不兼容。在宽广的日光下,月球表面的照明效果与地球景观一样有效。星星太暗了,只能在晚上才能看到。

实际上,您可以从地球本身证明这项权利。截至本文发布时,这是我用自己的相机拍摄的大约十毫秒左右的两张照片。两者均在同一天晚上被枪杀。左手照片是在照相机设为日光设置的情况下拍摄的。是的,这些设置与您在实际日光下拍摄照片时所使用的设置相同,仅在夜间使用,并且月亮大声而清晰。那是多么明亮。由于表面亮度不受距离的影响,因此从我们的角度来看,月球实际上相当于天空中一小片阳光照射的景观,就像地球上阳光明媚的晴天一样。如您所见,月球的表面特征清晰可见,而且其颜色与上一张照片类似-应该是,因为那是它的实际颜色。请注意完全没有星星,这与NASA图像完全一样。在右边的第二张照片中,将相机设置为“灯泡”模式以长时间曝光传感器,并且其感光度大大提高了。现在,您可以看到星星,但是月亮看起来几乎像是第二个太阳-由于传感器已被像海绵一样吸收了光子的光子浸透了,所以它的表面完全消失了,海绵已经吸收了太多的水并且已经受够了,而花被污染了图片的其余部分。 在此处输入图片说明 您“期望”看到星星的原因可能是因为您看了太多的科幻电影。电影描绘了明星的艺术效果。实际上,利用当今的技术无法在单次拍摄中捕获此类图像,原因是两者之间的因数在亮度上约为10亿(90 dB)。(您可以将上面的两个图像适当地合成以伪造它,但仅此而已。)


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@Autodidact:谢谢。似乎他们被询问并提到他们正在谈论,是特别是在白天从天方看到恒星的可能性,尤其是在着陆时(所有着陆都是在[〜1.3毫秒长]农历白天[较早]完成的,原因)。这将是一件很难的事,因为您需要以某种方式使所有日间明亮物体和眩光的源头,包括反射光,在较长的一段时间内不出现在您的视野内,以便您的眼睛能够适当地调整。因此,毫不奇怪,他们没有挑出任何星星。
The_Sympathizer

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@uhoh-嗯,没关系;我一直在寻找更多尝试来寻找精确的机制,并开始怀疑我是否正确。具体地讲,我不知道现在,为什么这是第一分子形成的,而不是鉴于,事实证明,具有较高的键能(453千焦/摩尔178 kJ / mol)。我正在追踪有关该主题的原始论文以尝试找出答案。也可能有替代方法,它的稳定性较差。必须弄清楚所有能量是如何分类的,并为此需要数字。H 2 H + 2H2H2H2+
The_Sympathizer '19

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所以我想一直保留下去,直到我可以准备一个修订的,更正确的答案为止。
The_Sympathizer '19

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(有趣的是:是您可以使用解析操纵而不是计算机模拟/逼近实际解决的唯一分子,其主要作用是基于第一原理的键能:g :)H2+
The_Sympathizer

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@uhoh:是的,也许(关于发布)。我会明白的。
The_Sympathizer '19
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