Warum sind im Cislunar-Raum keine Sterne sichtbar?

Es ist sehr verwunderlich, dass die Mondlandung keine Sterne im Hintergrund hatte, die ISS-Clips haben keine Sterne im Hintergrund. Ich habe mir mehrere Astronauteninterviews angehört, in denen es darum geht, wie es im Weltraum aussieht, und etwa die Hälfte davon spricht vom „dunkelsten schwarzen Raum“. Ich bin mir sicher, dass es dafür eine sehr gute Erklärung gibt.

Ist das Sternenlicht nur durch das Medium Erdatmosphäre sichtbar? Aber einmal im Vakuum des Raumes, wo es kein Medium gibt, verschwinden sie? Was ist die Erklärung?

Minute 47-49 Sterne, Pressekonferenz aller drei Apollo 11-Astronauten

BBC-Interview nur mit Neil Armstrong

Anders 'Antwort ist völlig in Ordnung, aber ich möchte einige zusätzliche Informationen hinzufügen. Wie die Transkripte belegen, ist das reflektierte Erdlicht auch in dieser Entfernung ziemlich stark:

Der Erdschein, der durch das Fenster kommt, ist so hell, dass Sie ein Buch lesen können.

Das heißt, selbst wenn die Lichter ausgeschaltet sind, wäre es wahrscheinlich schwierig, die Sterne zu sehen, es sei denn, Sie haben sich so gedreht, dass der Erdschein nicht durch die Fenster dringen konnte.

Als die Kapsel jedoch in den vom Mond geworfenen Schatten gerät (ein reiner Unfall - sie hatten nicht geplant, dass die Annäherung so verläuft), kommt Folgendes:

Houston, es war eine echte Veränderung für uns. Jetzt können wir zum ersten Mal auf der Reise wieder Sterne sehen und Sternbilder erkennen. Es ist - der Himmel ist voller Sterne. Genau wie die Nachtseite der Erde. Aber hier konnten wir Sterne nur gelegentlich und vielleicht durch das Monokular sehen, aber keine Sternmuster erkennen.

So sahen sie für einige Minuten "den Himmel voller Sterne". Davon abgesehen haben sie ab und zu ein paar Sterne gesehen, aber nur einzelne helle Sterne (vielleicht auch, wenn sie auf eine Weise schauten, die die Helligkeit von Erde und Sonne minimierte):

Houston, es war eine echte Veränderung für uns. Jetzt können wir zum ersten Mal auf der Reise wieder Sterne sehen und Sternbilder erkennen. Es ist - der Himmel ist voller Sterne. Genau wie die Nachtseite der Erde. Aber hier konnten wir Sterne nur gelegentlich und vielleicht durch das Monokular sehen, aber keine Sternmuster erkennen.

Der Kern von Anders 'Antwort ist jedoch immer noch wahr. Die Belichtung ist hier das Hauptproblem - sowohl Kameras als auch das menschliche Auge haben einen bestimmten Dynamikbereich, und selbst die hellsten Sterne sind im Vergleich zu Sonne, Erde (in einer Entfernung, die mit der Entfernung des Mondes von der Erde vergleichbar ist) und Erde viel zu dunkel Mondoberfläche (wenn Sie im Sonnenschein sind, wie der größte Teil der Mission war). Eine moderne Kamera ist möglicherweise in der Lage, ein HDR-Bild aufzunehmen, mit dem die Sterne zur gleichen Zeit wie die Erde oder die Sonne sichtbar sind, und es wäre recht einfach, wenn Sie die Hauptlichtquellen (die gleichen) verdecken könnten wie wir es tun, wenn wir die Sonnenkorona fotografieren usw.). Aber technisch wäre das ein "doktorierter"

Es ist eine Frage der Belichtung und des Dynamikbereichs. Ein Sensor wie eine Kamera kann nur Eingaben in einem bestimmten Intensitätsbereich verarbeiten, und bei vielen fotografischen Fähigkeiten (oder intelligenten Voreinstellungen) geht es darum, das Außenlicht auf diesen Bereich abzubilden, damit die Details, die Sie interessieren, angezeigt werden, anstatt in Weiß oder Schwarz umgewandelt zu werden .

Wenn Sie ein Bild von einer hell beleuchteten Szene machen, müssen Sie die Belichtung anpassen, um die Details der hellen Teile (wie Mondlandschaft, Erde, ISS usw.) auszumachen und schwache Objekte wie die Sterne zu erzeugen dunkel vor einem dunklen himmel hintergrund zu sehen. Sie könnten versuchen, die Belichtung so einzustellen, dass stattdessen die Sterne angezeigt werden, aber jetzt wären die Landschaft und die Erde zu hell (und würden wahrscheinlich auch das Bild durch Fackeln verfälschen).

Man kann versuchen, es zu umgehen, indem man mehrere Bilder mit unterschiedlichen Belichtungsstufen aufnimmt und sie später digital zusammensetzt. Dies erfordert jedoch viel zusätzliche Arbeit.

Der Grund ist, dass:

1. Um ein Foto unter verschiedenen Lichtbedingungen aufzunehmen, müssen Sie verschiedene Kameraeinstellungen verwenden, um ein nützliches Bild zu erhalten.
2. Kameras (und das menschliche Auge) haben unter bestimmten Bedingungen keine unbegrenzte Reichweite, das heißt, sie können Objekte mit jeder Helligkeit nicht zufriedenstellend in einem einzelnen Bild darstellen.

Insbesondere wenn man ein Motiv fotografiert, das hell beleuchtet ist, muss man Kameraeinstellungen verwenden, die die Menge des vom Kamerasensor aufgenommenen Lichts stark begrenzen, da es sonst überfordert wird und keine nützlichen Details zeigt. Bei der Aufnahme eines Motivs, das nur schwach beleuchtet ist (oder in diesem Fall nur schwach beleuchtet ist), wie z. B. der Sterne, müssen Einstellungen verwendet werden, mit denen die vom Sensor absorbierte Lichtmenge maximiert wird Holen Sie sich nützliche Details in das Bild, oder man wird nichts aufnehmen. Diese beiden Arten von Einstellungen sind logisch inkompatibel, und daher ist es (mit der vorhandenen Kameratechnik) unmöglich, ein sehr schwaches und sehr helles Motiv in einem einzigen (dh nicht zusammengesetzten) Foto gleichzeitig aufzunehmen und beide sinnvoll erscheinen zu lassen.

Und der Mond und die Sterne sind so ein inkompatibles Paar. Die Mondoberfläche leuchtet bei hellem Tageslicht so gut wie die Landschaft der Erde. Die Sterne sind so dunkel, dass sie nur nachts zu sehen sind.

Tatsächlich können Sie dies direkt von der Erde aus demonstrieren. Hier sind zwei Fotos, die ich vor ungefähr zehn Megasekunden mit meiner eigenen Kamera gemacht habe. Beide wurden in derselben Nacht nachts erschossen. Das Foto auf der linken Seite wird mit der Kamera aufgenommen, die auf die Tageslichteinstellungen eingestellt ist. Ja, dies sind die gleichen Einstellungen, die Sie verwenden würden, um ein Foto bei Tageslicht aufzunehmen. Diese Einstellungen werden nur nachts verwendet, und der Mond registriert sich laut und deutlich. So hell ist es. Da die Oberflächenhelligkeit nicht von der Entfernung abhängt, ist der Mond aus unserer Sicht ein kleines Stück sonnenbeschienene Landschaft am Himmel, genau wie an einem hellen, sonnigen Tag auf der Erde. Wie Sie sehen, sind die Oberflächenmerkmale des Mondes sauber sichtbar, und außerdem ähnelt sie in der Färbung Ihrer letzten Fotografie - wie es sein sollte, denn das ist seine tatsächliche Farbe. Beachten Sie das völlige Fehlen von Sternen, genau wie in den NASA-Bildern. In der zweiten Fotografie auf der rechten Seite wurde die Kamera in den "Lampen" -Modus versetzt, um den Sensor für eine lange Zeit zu belichten, und seine Empfindlichkeit wurde stark erhöht. Sie können jetzt die Sterne sehen, aber der Mond sieht fast wie eine zweite Sonne aus - seine Oberfläche ist völlig verschwunden, da der Sensor mit Photonen gesättigt ist wie ein Schwamm, der bereits zu viel Wasser aufgenommen hat und jetzt genug hat, während die Blüte kontaminiert der Rest des Bildes. Der Grund, warum Sie "erwarten", Sterne zu sehen, ist wahrscheinlich, dass Sie zu viele Science-Fiction-Filme gesehen haben. Filme zeigen Stars für künstlerische Wirkung. In der Realität sind solche Bilder, die in einem einzigen Durchgang aufgenommen wurden, mit der heutigen Technologie nicht möglich, und der Grund dafür ist, dass der Faktor zwischen den beiden in der Größenordnung von einer Milliarde (90 dB) Helligkeit liegt. (Sie könnten die beiden obigen Bilder passend zusammensetzen, um sie zu fälschen, aber genau das wäre es.)