夜晚從黑暗的地方仰望太空，我們可以看到數(shù)不清的星星。那為啥我們在太空中的天體照片中從來沒有看到過星星呢？不僅是阿波羅任務(wù)的照片看不到星星，嫦娥發(fā)回的照片中，月球背景中也沒有星星？難道月球上看不到星星？其實不是的，星星就在那里，只是我們拍不到而已。我們可以用日常生活中的幾個例子來說明。在燈光明亮的房間里，我們無法看到窗外；在強光照射下我們看不見前方的任何物體；站在背景燈光明亮的地方拍照片，在照片中，我們只能看到一臺人物剪影；拍攝對象的臉幾乎是一臺毫無特征的影子。當(dāng)然，臉仍然在哪里！只是光線不夠亮，無法在照片中顯示出來，這就跟月球上的星星一樣，意思就是說強光會遮擋光線比較弱的物體。同樣的問題也會影響空間圖像。無論是對于一顆恒星，一顆行星，或是一臺人，影響照片細節(jié)的兩件事：相機機的靈敏度，相機收集光線的時間。使用的相機有多敏感？照相機需要多少光才能看清物體？照相機可以通過打開和關(guān)閉光圈來調(diào)節(jié)靈敏度。人類的眼睛隨時都會自動調(diào)節(jié)瞳孔的擴張和收縮，以控制進光量。如果你是一臺視力正常的人，從一臺燈火通明的地方走到一臺黑暗的戶外，一開始會看不清楚任何東西，更不會看到天上的星星。當(dāng)眼睛通過增大瞳孔來增加（進光量）敏感度時，就會慢慢看清周圍較暗的物體，以及天上模糊的星星。實際上，大多數(shù)太空相機都不能自動調(diào)節(jié)光圈。在進行一項特定的任務(wù)時，科學(xué)家們就已經(jīng)預(yù)測了攝像機在執(zhí)行任務(wù)時會遇到的光線水平，并設(shè)計出一臺孔徑大小合適的相機，以適應(yīng)任務(wù)期間遇到的目標(biāo)范圍。因此太空相機并不能調(diào)節(jié)光圈大小。特定的相機執(zhí)行特定的任務(wù)。月球任務(wù)的相機并不能擴大光圈，提高進光量。照相機收集光線的時間較長時間的曝光比較短時間的曝光能收集更多的光線，有助于發(fā)現(xiàn)較暗的物體。在人類視覺中，沒有曝光時間這么一說，盯著天空看，能看到啥就是啥，不會因為你盯得時間長了，看到了更多的星星，但相機不一樣，我們平時看到夜空中布滿星星的照片是經(jīng)過長時間曝光拍攝的，通常需要曝光幾分鐘，因為相機需要這么長的時間才能捕捉到足夠多的光子，形成美麗的景象。短時間曝光根本抓不住微弱的星光。下面的照片是一分鐘曝光時間拍攝的銀河。山上看起來像陽光其實那是月光。
上圖是約塞米蒂國家公園的銀河。月光照亮了遠處高高的山脈。雖然銀河系的顏色只能在長時間曝光的照片中看到，但大部分細節(jié)也是肉眼可見的。
下圖是阿波羅宇航員的照片，可以看到月球表面陽光燦爛。這些照片曝光時間太短，強光也阻擋了微弱的星光，因為無法探測到天空中的星星。太空相機的曝光時間非常寬泛。例如，新視野公司的LORRI相機可以拍攝短至1毫秒、長至30秒的照片。他們在飛越木星時使用了最短的曝光設(shè)置，因為木星離太陽更近，比冥王星更亮。用最長的曝光時間來拍攝最模糊的目標(biāo)，例如，位于柯伊伯帶的遙遠世界。順便說一句，這也回答了另一臺我們經(jīng)常遇到的關(guān)于太空圖像的問題：離太陽比較遠的地方，光線相對較暗，相機如何拍攝照片？答案是：科學(xué)家會根據(jù)拍攝不同的物體發(fā)送敏感度不同的相機，如果有必要，還會進行長時間的曝光。當(dāng)我們發(fā)送一臺不夠靈敏的相機時會發(fā)生什么？旅行者2號拍攝的海王星就是一臺很好的例子，旅行者2號是為木星和土星設(shè)計的，因此很難捕捉到相對黑暗的海王星。
旅行者2號拍攝到海王星的衛(wèi)星普羅透斯
旅行者2號的照相機是為木星和土星的亮度而設(shè)計的，所以旅行者2號想拍攝天王星和海王星很難收集到足夠的光線，尤其是在拍攝小衛(wèi)星等暗目標(biāo)的時候，拍攝的圖像十分暗淡。上圖是旅行者2號拍攝的最好的普羅透斯圖像。左上方是通過透明濾鏡曝光3.84秒拍攝的。另外三個小的圖像是通過彩色濾鏡曝光15.36秒拍攝的（從右上角順時針方向：紫色、綠色和藍色）。右邊這張是通過透明濾鏡拍攝的，曝光時間為1.92秒；光線水平很低，很難看到衛(wèi)星的細節(jié)。綜上所述，我們在月球任務(wù)中為何看不到背景星星？月球表面的強光，遮擋了微弱的星光月球任務(wù)期間，只會使用特定光圈的相機，進光量根據(jù)月球的環(huán)境設(shè)計。要想拍攝背景恒星，需要敏感的相機，并且長時間的曝光，捕捉微弱的光子再說我們在月球拍攝照片，如果不去刻意的拍攝恒星，照片中如何能出現(xiàn)星星呢？這就是月球任務(wù)照片中，看不到星星的原因。
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