Почему в цислунном пространстве не видно звезд?

Очень удивительно, что на посадке на Луну не было звезд на заднем плане, на клипах МКС нет звезд на заднем плане. Я слушал многочисленные интервью астронавтов, рассказывающих о том, как они выглядят в космосе, и около половины из них говорят о «самом темном черном пространстве». Я уверен, что этому есть очень хорошее объяснение.

Звездный свет виден только через земную атмосферу? Но однажды в космическом вакууме, где нет среды, они исчезают? Какое объяснение?

Минута 47-49 звезд, пресс-конференция всех трех астронавтов Аполлона-11

Интервью Би-би-си с Нилом Армстронгом

— самоучка
источник

Смотрите также Как на самом деле небо выглядело с Луны?

— Ух

Извините, я действительно искал свой вопрос до публикации, но это не пришло. Спасибо вам за это.

— самоучка

нет необходимости "прости!" Это другой сайт Stack Exchange, поэтому он не является дубликатом. Просто приятно добавлять ссылки на похожие вопросы на разных сайтах, чтобы у будущих читателей было больше информации для чтения. Я тоже добавлю комментарий.

— Ух

Это имеет смысл, для меня не было очевидным, когда я щелкнул ссылку, что я был в другом стеке, пока вы не указали, что это был другой стек. Еще раз спасибо за ссылку.

— самоучка

Вы когда-нибудь пытались сфотографировать кого-то на фоне звезд?

— Tin Man

Ответы:

Ответ Андерса совершенно нормальный, но я хотел бы добавить дополнительную информацию. Как свидетельствуют стенограммы, отраженный земной свет довольно силен даже на таком расстоянии:

Земной блеск, проникающий через окно, настолько яркий, что по нему можно прочитать книгу.

То есть даже при выключенном освещении было бы сложно увидеть звезды, если бы вы не повернули таким образом, чтобы не допустить попадания света сквозь окна.

Однако, когда капсула попадает в тень, отбрасываемую Луной (чистая случайность - они не планировали заход на этот путь), приходит:

Хьюстон, это было реальным изменением для нас. Теперь мы снова можем видеть звезды и впервые узнавать созвездия в путешествии. Это - небо полно звезд. Так же, как на ночной Земле. Но на всем пути здесь мы могли видеть звезды только время от времени и, возможно, через монокуляр, но не распознавали какие-либо образцы звезд.

Поэтому на несколько минут они увидели «небо, полное звезд». Кроме этого, они видели несколько звезд время от времени, но только одиночные, яркие звезды (возможно, даже если смотреть таким образом, чтобы свести к минимуму яркость от Земли и Солнца):

Хьюстон, это было реальным изменением для нас. Теперь мы снова можем видеть звезды и впервые узнавать созвездия в путешествии. Это - небо полно звезд. Так же, как на ночной Земле. Но на всем пути здесь мы могли видеть звезды только время от времени и, возможно, через монокуляр, но не распознавали какие-либо образцы звезд.

Однако суть ответа Андерса все еще верна. Экспозиция - главная проблема здесь - и камеры, и человеческие глаза имеют определенный динамический диапазон, и даже самые яркие звезды слишком тусклы по сравнению с Солнцем, Землей (на расстоянии, сравнимом с расстоянием Луны от Земли) и Лунная поверхность (если вы находитесь на солнце, как и большая часть миссии). Современная камера могла бы делать HDR-изображение, которое позволяло бы видеть звезды одновременно с Землей или Солнцем, и это было бы довольно легко сделать, если бы вы могли перекрыть основные источники света (то же самое как мы это делаем при фотографировании солнечной короны и т. д.). Но технически, это было бы "доктриной"

— Luaan
источник

Не могли бы вы отослать меня к расшифровке стенограммы, из которой вы цитируете, и к году публикации соответствующей миссии Аполлона. Спасибо.

— самоучка

@Autodidact Приходит прямо из НАСА для Аполлона 11 - hq.nasa.gov/alsj/a11/a11transcript_tec.html . Это прямо в конце третьего дня во время миссии, но вы все равно можете легко найти цитаты с помощью текстового поиска.

— Луаан

@Autodidact, две мысли, основанные на ваших комментариях: 1) Он говорил конкретно о взгляде на Луну, и конкретно заявил, что он отличается от цислунного пространства. 2) Они были в пути между Землей и Луной, поэтому были в состоянии видеть корону на краю лунного диска. Т.е. их позиция была затмило, несмотря на то, что Земля не была.

@Autodidact Вы ответили на то, что я позже отредактировал из моего комментария. Однако недостаток ваших рассуждений (как указано выше) состоит в том, что они двигались не прямо к центру Луны, а к орбите вокруг нее. Они прошли сквозь тень, но шли к ее краю. И ни в коем случае он не утверждал, что корона была видна во время всего прохождения тени, только что она была видна конкретно на краю тени.

@Autodidact И еще раз повторить: интервьюер специально спросил о виде с поверхности Луны (не в цислунном пространстве), а Армстронг специально ответил на этот вопрос, за которым последовало специальное утверждение, что вид с лунной поверхности отличается от вида в цислунном пространстве. Это все в первом вопросе / ответе на интервью.

Это вопрос экспозиции и динамического диапазона. Датчик, такой как камера, может обрабатывать входные сигналы только в определенном диапазоне интенсивностей, и большая часть фотографических навыков (или умных предустановок) связана с отображением внешнего света на этот диапазон, так что детали, которые вас интересуют, отображаются, а не превращаются в белый или черный. ,

Если вы делаете снимок ярко освещенной сцены, чтобы разглядеть детали ярких частей (таких как лунный пейзаж, Земля, МКС и т. Д.), Вам придется отрегулировать экспозицию, делая слабые объекты, такие как звезды, тоже смутно видеть на темном фоне неба. Вы могли бы попытаться установить экспозицию, чтобы показать звезды вместо этого, но теперь пейзаж и Земля будут слишком яркими (и, вероятно, также испортят картину, вызывая вспышку).

Можно попытаться обойти это, сделав несколько снимков с разными уровнями экспозиции, а затем оцифровав их вместе. Но это требует много дополнительной работы.

— Андерс Сандберг
источник

Спасибо за ваш вклад. Это имеет большой смысл. Интересно, что вы можете сделать из интервью Нила Армстронга с BBC 1970 года, первой минуты в клипе должно хватить, где он говорит о глазных показаниях, а не на фотографиях с камеры, что никаких звезд не было видно, кроме Земли, Солнца и Луны. Возможно, планеты, хотя сам он не видел. m.youtube.com/watch?v=PtdcdxvNI1o

— Autodidact

@Autodidact - тоже самое. Когда вы гуляете по ярко освещенному ночному городу, вы не увидите звезд, если вам не удастся защитить глаза от остальной части яркого света. Поверхность Луны очень яркая в течение дня.

— Андерс Сандберг

Еще раз спасибо за ваш ответ @AndersSandberg, имеет много смысла. Поэтому я предполагаю, что в течение 8d 14h 12 м, когда Нил Армстронг находился в космосе, он всегда был на стороне солнца, несмотря на то, что интервью говорило, что в какой-то момент они путешествовали в тени луны, затмевая солнце 1:20 -1: 30 по ссылке выше. Я мог бы предположить, что в этот момент звезды были бы видны, но, очевидно, солнечная корона, должно быть, была еще слишком яркой, или я ошибаюсь?

— самоучка

@ Autodidact, проблема была не в Солнце (обычно), а в внутреннем освещении капсулы Аполлона. Если вы прочитаете стенограммы радиопередач, вы увидите, что единственные случаи, когда они упоминают звезды, - это когда они смотрят в секстант или телескоп, чтобы сделать прицел, - и оба этих инструмента были экранированы для предотвращения внешнего света. от вмешательства.

— Mark

@Autodidact Они планировали, что миссия будет находиться в солнечном свете все время, по очевидным причинам. И, как уже заметил Марк, находясь в тени Луны, они все еще были в освещенной капсуле. Даже если они выключили все источники света, я понятия не имею, сколько времени понадобится их глазам, чтобы приспособиться к новым условиям освещения - если вы выходите из освещенной комнаты ночью на Земле, это займет несколько секунд, прежде чем Вы можете увидеть самые яркие звезды и за несколько минут увидеть тусклые вещи, такие как Млечный Путь. Я не знаю, сколько времени они провели в тени Луны.

— Luaan

Причина в том, что:

Чтобы сделать фотографию при разных условиях освещения, вам нужно использовать разные настройки камеры, чтобы получить полезное изображение.
Камеры (и человеческий глаз) не имеют неограниченного диапазона в любом данном наборе условий, то есть они не могут удовлетворительно представлять объекты любой яркости в одном изображении.

В частности, если человек фотографирует ярко освещенный объект, необходимо использовать настройки камеры, которые значительно ограничивают количество света, регистрируемого датчиком камеры, в противном случае он будет перегружен и не сможет показать полезные детали. В случае съемки объекта, который освещен только тускло (или, в данном случае, излучает только ту тусклую подсветку), например звезды, необходимо использовать настройки, которые максимизируют количество света, поглощаемого датчиком. получить полезные детали на изображении, иначе никто ничего не запишет. Эти два типа настроек логически несовместимы, и, таким образом, невозможно (с существующей технологией камеры) одновременно снимать очень тусклый и очень яркий объект на одной (то есть не составной) фотографии, и они оба выглядят разумными.

А Луна и звезды - просто такая несовместимая пара. Поверхность Луны освещается эффективно так же ярко, как ландшафт Земли среди бела дня. Звезды настолько тусклые, что их можно увидеть только ночью.

На самом деле, вы можете продемонстрировать это прямо с самой Земли. Вот две фотографии, которые я сделал своей камерой около десяти мегасекунд или около того назад, на момент публикации. Оба были расстреляны ночью, в одну ночь. Снимок левой руки снимается с камерой, установленной на настройки дневного света. Да, это те же настройки, которые вы использовали бы для съемки фотографии при фактическом дневном освещении, используя только ночью, и Луна регистрирует громко и четко. Вот как это ярко. Поскольку яркость поверхности не зависит от расстояния, с нашей точки зрения Луна фактически представляет собой небольшой кусочек солнечного пейзажа на небе, как в яркий солнечный день на Земле. Как вы можете видеть, поверхности Луны хорошо видны, и, более того, по окраске она похожа на вашу последнюю фотографию - как и должно быть, потому что это ее фактический цвет. Обратите внимание на полное отсутствие звезд, в точности как на изображениях НАСА. На второй фотографии справа камера была установлена в режим «лампы», чтобы экспонировать датчик долгое время, и его чувствительность была значительно увеличена. Теперь вы можете видеть звезды, но Луна выглядит почти как второе Солнце - ее поверхностные особенности полностью стерты, поскольку датчик был насыщен фотонами, как губка, которая уже впитала слишком много воды и теперь уже достаточно, в то время как цветение загрязняет остальная часть изображения. Причина, по которой вы «ожидаете» увидеть звезд, вероятна потому, что вы смотрели слишком много научно-фантастических фильмов. Фильмы изображают звезд для художественного эффекта. На самом деле, снимки, снятые за один раз, невозможны с современной технологией, и причина в том, что коэффициент между ними составляет порядка миллиарда (90 дБ) яркости. (Вы можете скомпоновать два вышеупомянутых изображения подходящим образом, чтобы подделать его, но это было бы просто так.)

— The_Sympathizer
источник

@Autodidact: Ах, спасибо. Похоже, что их спросили и упомянули о том, что они говорили о возможности видеть звезды конкретно с дневной стороны, особенно когда они приземлились (все посадки были сделаны [рано] в [~ 1,3 мегасекунды] лунного дня для различных причины). Это будет трудно продать, потому что вам нужно каким-то образом вывести все источники ярких объектов и бликов дневного света, включая отражения, из поля вашего зрения на длительный период времени, чтобы ваши глаза могли правильно отрегулировать. Так что не удивляйтесь, что они не могли выбрать любые звезды.

— The_Sympathizer

H_{2}

$\mathrm{H}_2$

H_{2}

$\mathrm{H}_2$

H_{2}^{+}

$\mathrm{H}_2^{+}$

Поэтому я хочу оставить это, пока не смогу подготовить пересмотренный и более правильный ответ, если это будет необходимо.

— The_Sympathizer

H_{2}^{+}

$\mathrm{H}_2^{+}$

@uhoh: Да, может быть (в отношении публикации). Я увижу.

— The_Sympathizer