新闻资讯 · 2022年 8月 29日

【Telegram中文版】航天员出舱影像为啥背景一片漆黑【Telegram中文官网】

科技日报记者 唐芳

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航天员出舱影像为啥背景一片漆黑

视觉中国供图

9月1日,我国神舟十四号航天员陈冬、刘洋顺利走出舱门,这是中国航天员首次从空间站出舱主通道——问天实验舱气闸舱迈入太空。

然而细心的小伙伴们会发现,历次航天员出舱画面中,航天员身后的星空背景居然一片漆黑,浩瀚星空中的星星都去哪儿了?

星星光芒被摄像机“过滤”

国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光对科技日报记者表示,造成这种现象的,不是这些星星“离奇失踪”,而是摄像机曝光参数的“选择”结果,也就是说,拍摄者利用技术手段使照片或视频中的繁星“隐形”于深邃太空。

“在宇宙中,星星是较暗的主体。相反,太阳光照射下的空间站和航天员则会变得非常明亮。摄像机不能同一时间既‘看清’明亮的物体,又‘看清’特别暗的物体,该如何选择?显而易见,在出舱活动中,拍清楚航天员、空间站舱段以及地球的细节是首要任务,也就是以明亮的物体为标准设置相应的摄像机曝光参数。”杨宇光说。

具体来说,当摄像机锁定空间站和出舱活动的航天员,由于空间站和航天员十分明亮,摄像机就要控制进光量,减少曝光时间,才能拍摄到正常曝光的画面。这种对曝光和光圈的低值调校,不可避免地会“过滤”掉太空中星星发出的微弱光芒,所以呈现出来的画面就是漆黑的夜空,上面没有一颗星星。

如果想拍到相对暗淡的星星,摄像机要提高进光量,增加曝光时间。但是,这样会导致画面中的空间站和航天员出现“过曝”,变得白茫茫。“宇宙中的星星其实一直在那儿,只不过我们为了拍出理想的航天员出舱画面,通过摄像机调节的手段将星星人为地‘忽略’掉了。”杨宇光总结道。

在太空看星星有啥不一样

航天员出舱的画面“过滤”了星星,那么身处太空的航天员能否看见星星?和我们在地球上看到的星星是否一样?

中国科学院国家天文台研究员平劲松指出,太空中没有大气散射,太阳光沿直线传播,所以太空不会整个被照亮。在黑暗的太空中,航天员可以看到满天繁星。

“航天员刚踏出舱门时,如果看向地球,眼睛适应了明亮的事物,这时抬头望向漆黑的宇宙,可能一时会看不清楚星星。但是人眼的适应能力很强,眼睛适应黑暗之后,便能看见星星了。”杨宇光说。

2003年10月15日,航天员杨利伟乘坐神舟五号载人飞船,开启了中国航天员的第一次太空凝视。据他回忆,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,航天员翟志刚从神舟七号载人飞船出舱,中国人首次“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,在中国空间站的“天宫课堂”上,航天员王亚平透露,航天员每天能看到16次日出,因为空间站每90分钟绕地球一圈。

“航天员在太空中看到的星星,和我们在地球上看到的确实不一样。”杨宇光说,地球上有大气、人造光源等因素的遮挡或干扰,使得星光更弱,还会“一闪一闪”,肉眼可见的星星数量也更少。太空中,由于没有大气阻隔或遮挡,航天员观赏到的星星有3个特点:闪烁少、更清晰明亮、数量更多。

平劲松也表示,太空是真空的,不存在大气湍流,所以星星不会“眨眼睛”,只有繁星点点,没有群星闪烁。也因此,不论是恒星、行星或月球的周围都不会出现晕或者晕环,星星也就更加透亮。