中国女航天员首次出舱!王亚平背后太空为何看不到星星,一片黑暗


中国女航天员首次出舱!王亚平背后太空为何看不到星星,一片黑暗
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神舟十三号的三位航天员翟志刚、王亚平与叶光富 , 进入中国空间站已有三周多的时间 。经过一系列准备 , 翟志刚和王亚平身着舱外航天服 , 相继成功出舱 , 进行太空行走任务 , 叶光富驻留在空间站内 。作为神舟十三号飞行乘组中的唯一女航天员 , 两度上太空的王亚平实现了多个首次 。她不但是第一位进入中国空间站的女航天员 , 也是第一位进行太空行走的女航天员 。王亚平在太空中英姿飒爽地漫步 , 场面蔚为震撼 。
【中国女航天员首次出舱!王亚平背后太空为何看不到星星,一片黑暗】
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王亚平在出舱时 , 耀眼的太阳光从她背后照射过来 。当她在太空中漫步时 , 我们还能看到位于她背后的蔚蓝地球 。除了太阳和地球之外 , 王亚平背后的天空一片黑暗 , 看不到任何星星 。有人可能会觉得看不到星星不是正常的嘛 , 因为有太阳啊 , 我们在地球上的大白天不都是看不到星星的?但其实不是这样的 。在地球上的白天 , 太阳光照射过来 , 经过地球大气层时 , 光线被大气中的分子、微粒朝着四面八方散射 , 整个天空会被照亮 , 淹没微弱的星光 , 所以我们看不到星星 。到了夜晚 , 没有太阳光照亮天空 , 我们就能看到那些暗淡的星星 。
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但在太空中 , 没有大气散射 , 太阳光都是沿着直线传播 , 太空不会被照亮 。在黑暗的太空中 , 星光不会被太阳光遮挡 , 所以即便有太阳的存在 , 在太空中也应该可以看到满天繁星 。然而 , 航天员背后的天空中却没有一颗星星 , 这是为什么呢?无论是之前的神舟十二号 , 还是更早之前的神舟七号 , 出舱画面的背景天空都是黑的 。另外 , 此前的嫦娥三号、四号和五号在没有大气的月球表面上拍摄到的天空 , 也都是没有星星 。
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但理论上 , 太空中确实应该能看到星星 , 即便是处在阳照区 。事实上 , 翟志刚早就印证了这一点 。当年 , 翟志刚在神舟七号第一次出舱时 , 他被眼前壮美的宇宙景象所震撼到了 。除了看到悬在空中的飞船和地球 , 翟志刚看到了清澈透明、一眼望不到底的星空 , 黑暗的太空中布满繁星 。由于太空中没有大气和人造光源的干扰 , 航天员仅凭肉眼 , 就能看到比地球上多得多的星星 。
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之所以有关航天员的照片或者视频中看不到星星 , 其原因在于相机的曝光问题 。在太空中 , 太阳光照射过来十分耀眼 , 物体会被照得很亮 。为了拍摄到正常的航天员画面 , 需要缩小相机的曝光时间和光圈 , 尽量减少进光量 。由于相机的进光量少了 , 暗淡的星光就无法在相机中显示出来 , 所以也就看不到任何星星 。如果要拍到星星 , 需要增大相机的曝光时间和光圈 , 这时航天员、航天器就会出现过曝光的状态 , 看起来是白茫茫的一片 。这种现象也可以在地球上简单验证一下 。笔者用天文望远镜拍摄了月球 , 以两种进光量分别拍摄了如下的对比图: