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隨著時代的不斷發展和進步,我們所處的城市變得愈加明亮了起來,無數的街燈、霓虹燈照亮了原來城市中黑暗的角落。
我們享受到了現代科技帶來的好處,同時也失去了一些在古樸自然環境下才能體驗到的快樂。這種快樂就是在夜晚觀賞星空,相信不少人都發現了城市的燈光過於明亮,使得從前璀璨的星空都變得黯淡了。
因此,不少在城市中無法觀星也沒有時間去郊外的人,就把自己觀賞星空的方式轉變了。從原來的切身觀星轉換成了網路觀星,距離星星最近的人無疑就是太空人了。所以在中國太空員的出艙畫面當中,大家在為我國太空科技實力感到震撼之餘,也很關心他們背後的星空是何等絢麗。
但是人們卻發現,太空人出艙畫面的背景裡沒有看到一顆星星,而是一片黑暗。這究竟是怎麼回事呢?難道這些星星都憑空消失了嗎?
為什麼出艙畫面背景中沒有星星?
其實不止是太空人出艙的畫面當中沒有星星出現,人類的探測器登陸其它星球拍攝到的相幹照片當中也沒有星星的出現,包括美國的阿波羅飛船在登月之後拍攝的照片其背景也是一片黑暗。難道說我們在地球上看到的星空都是虛假的,實際上是外星人創造出來的仿真星空頂?
太空人出艙
很明顯並不是,我們看到的星空是貨真價實的,其中每一顆閃爍的星星都是真實存在於宇宙之中的。而它們在諸多照片中之所以沒有出現,是因為照相機拍攝的問題和星星本身亮度的問題。
從照相機的原因來看。我們看到的太空員出艙畫面,都是由架設在太空當中的專業攝影機拍攝而來。太空當中的太陽光亮度是很強的,所以相機的進光量會很大。攝影機會根據拍攝的焦點調整自身的進光量,以便正常拍攝。
太空中刺眼的陽光
其次在這種強光的照射下,相機為了清楚地拍攝到太空人,必須要減少進光量,而減少進光量就等於削弱了背後微弱星光的存在感,使得星星最終都沒有在畫面當中出現。相機的感光下限過高,也會導致星光無法被相機所感知到。
此外,我們都知道當相機鎖定某一物體為焦點時,周圍的其它東西就會「模糊」化,當然這個模糊並沒有特別明顯。不過太空當中的星光本來就比較微弱,在這種條件下拍攝出的照片裡,就完全找不到它們的存在了。因此,如果星星本身足夠亮,是可以被相機捕捉並拍攝進畫面當中的,但是顯然它們的「微光」和太陽光比起來確實不值一提。
通過以上的解釋,大家應該已經明白了,並不是星星離奇失蹤,而是因為照相機的拍攝原理導致星星被「隱藏」了。
我們因為照相機的拍攝原因,無法直觀看到太空中的星星,那麼身處太空的太空員是否能夠看見微弱的星光呢?他們看到的星星和我們在地球上看到的有何不同?
太空員看到的星星
太空員作為太空探險的先驅,承受了巨大的風險,在知曉大家對於太空星星的模樣充滿好奇之後,他們會在有限的出艙時間中抽出一些空閒,仔細觀察周圍的星星。如果時間充裕的話,或許還可以將相機聚焦在星星上,拍一些照片,現在在網上就有許多國際空間站太空員拍攝的星空照片,大家有興趣可以去查閱。
根據接受採訪的太空員們的回答來看,他們在太空當中是可以看到星星的,不過和我們在地球上看到的星星有所不同,太空當中的星星是不會閃爍的。
「神十二」太空人拍攝的星空
這是因為在太空當中並沒有大氣層的存在,地球上的大氣層不同區域的密度會導致星體光線的穿透力出現差異。所以,我們看到的星星閃爍實際是因為大氣的多次折射,如果沒有這些折射,星星的光本應該是穩定不變的,就像太空人在太空中看到的那樣。
我國第一位飛入太空的太空員楊利偉在相幹採訪中就提到:
「在太空中看到的月亮其實更加地清晰、透亮。有句話是‘天上的星星眨眼睛’,在太空中眨眼睛的現象沒有了,因為大氣中的折射現象消失了,我們的星星和月亮都非常地透徹。」
從空間站看地球
北京大學的地球與空間科學院系的焦維新教授也對這一問題作出過詳細解答,值得一提的是,焦教授指出在太空中想要看到星星必須基於一定的條件。首先,必須是當太空也處於「黑夜」的時分,這與地球十分相似,畢竟白天時星星其實也在,只不過太陽的強光將其完全遮蓋住了。
以月球觀星為例,太空員必須要等到月球處於夜晚時,才能看到星星。並且,太空人剛剛走出艙門後在眼睛強光的刺激下,是無法直接看到星星的。需要等待眼睛適應之後,才能看到星星。我們在燈火通明的城市很難看到星星,但是在昏暗的郊區卻很容易觀測到,也是因為肉眼對強光刺激感知的原因。
月球上看地球
地球觀星指南
顯然,步入太空看看真實的星星對於我們普通人而言是無法實現的。但是在地球上其實也可以看到美麗的星星,重點在於觀星的時間、地點和方式是否正確,接下來就讓我們一起來看看地球觀星指南。
首先是觀星的時間,夜晚這一點就不用說了,還有一個很重要的因素就是季節。觀星最好的季節是秋季和冬季,我們形容秋季時常常會用到秋高氣爽、天高雲淡等詞語,可見秋季的夜空是更加清晰。因此選擇在晴朗少雲的秋季去觀星,是很明智的決定。
北半球秋季星空(局部)
其次就是觀星的地點了,針對前文提到的強光效應,觀星最好選擇在郊區,尤其是海拔比較高的山區,這裡的光污染會比較少。那些我們看到的美麗夜空的高清照片,大多都是在這種地區進行拍攝的。
最後就是觀星的工具了,雖然我們的肉眼能夠看到星星,但是想要近距離查看星星的樣子還是需要用到望遠鏡。雙筒望遠鏡就是不錯的選擇,它不僅很便宜,還能幫助我們觀測到宇宙當中的星團和星雲。
雙筒望遠鏡結構
此外,月亮作為夜空當中最亮的物體,它也會影響到我們觀星的體驗。如果月光過於明亮,那麼星光則勢必會被遮擋。因此我們要判斷月相,最好等到月光比較暗淡的時候進行觀星,像農歷初一的前後幾天就非常合適。
中國人自古就愛夜觀星象
我們中國太空員穿戴著國產太空服順利出艙的畫面給不少人留下了深刻的印象,當時觀看直播的不少人都被那種場景震撼到了。
此外,大家之所以如此關心背景裡為什麼一片漆黑沒有星星,好奇太空員看到的星星的模樣,都是因為「愛好觀星」其實早就刻在了我們的基因當中。為什麼這麼說呢?一起來看看我國古老的觀星臺就知道了!
以登封的觀星臺為例,這一觀星臺可分為周公測景臺、觀星臺和周公廟三個部分。周公測景臺始建於唐開元年間,考古學家認為具體年份應該是唐開元十一年。剩下的觀星臺和周公廟則是建於元朝和明朝。這個觀星臺所跨的朝代之多,可以看出古代的中國人對於「觀星」這種事情就很在意了,多數的觀星臺都是由皇帝下旨修建的。
登封觀星臺
明代主持修建觀星臺的正是著名科學家郭守敬,他的著作《授時歷》想必大家都不陌生,這種歷法是當年全世界最先進的歷法。其主要數據正是得益於觀星臺的觀測,《元史》當中記載郭守敬當時使用了高標測量法,使得數據精確到正負2毫米之間,最終算得的數據與現代科學推算出的差距很小。
此歷所用的回歸年長度為365.2425日, 365天5小時49分12秒, 與當今世界上許多國家使用的陽歷(格裡高裡歷)一秒不差。
郭守敬和觀星臺
為此後世有詩人登上觀星臺時還作過這樣的詩來讚美郭守敬,「天中一測無餘算,萬古還輸元聖才」。足以見得觀星臺和郭守敬對於中國的天文學有著多大的貢獻,其影響是十分久遠的。
深空絢麗的星雲
除了能在地球上選擇合適的時間地點,帶上親密的朋友共赴一場觀星之旅。通過現代的望遠鏡,我們也能看到宇宙深處那些美妙非凡的星雲。如今,互聯網上流傳的諸多星雲照片都是由哈勃空間望遠鏡拍攝的,這一望遠鏡在1990年4月24日時成功發射,其位置在我們的大氣層之上。這些年間,它為我們拍攝了諸多星雲和宇宙的照片。
哈勃望遠鏡
比如說位於巨蛇座的鷹狀星雲、中心正在變空的玫瑰星雲等等,這些星雲的照片一經出現,就奪去了人們的目光。因為它們確實太美了,很難想像宇宙當中的星雲竟然是如此的千變萬化,色彩也是那麼的繁復。這種星際氣體自然形成的美麗風景,是我們在地面通過肉眼無法觀測到的。
神舟十三號的漫長旅行
神舟十三號在2021年10月16日成功發射的新聞在當時迅速竄上了頭條,大家對於這次需要在太空中生活6個月之久的太空英雄們十分關心。隨後,他們的各項行動都通過視訊或者文字的報導向大家展現了出來。
值得一提的是,神舟十三號的兩名太空員在11月7日時就展開了出艙的行動,最終翟志剛和王亞平都圓滿地完成了出艙的任務。他們在走出艙門之後,說出了「我已出艙,感覺良好」這句話,使得觀看視訊的觀眾們懸著的心終於放下。