Рассматривая снимки Земли с Международной космической станции, можно заметить, что всюду планета располагается на абсолютно черном фоне. Куда же деваются все звезды, которые с земной поверхности видны невооруженным глазом и видны ли они космонавтам?
Почему не видно звезд на фото с МКС?
Ответ на этот вопрос наверняка не удивит тех, кто разбирается в искусстве фотографии. Любой фотоаппарат оснащен светочувствительным элементом. У современных устройств его функции выполняет матрица. Яркость снимка зависит от количества фотонов света, которые попали на этот элемент.
Чтобы сделать качественный снимок, фотографу необходимо отрегулировать несколько параметров. Одним из них является выдержка (составляющая экспозиции). Это отрезок времени, в течение которого свет попадает на светочувствительный элемент при открытом затворе фотоаппарата. Соответственно, чем больше выдержка, тем ярче получится фото.
У камеры есть параметр – динамический диапазон. Устройство имеет определенный предел чувствительности относительно воспринимаемого черного и белого света. Другими словами, если на элемент попадет слишком много фотонов света (больше, чем может воспринять камера), участок на фото получится засвеченным и наоборот.
Эти особенности фотосъемки напрямую связаны со снимками с МСК. Чтобы получить качественное фото Земли с освещенной Солнцем стороны, выдержка должна быть короткой, практически мгновенной, поскольку наша планета при этом очень яркая. Соответственно звезды, находящиеся на значительном расстоянии, издают слишком слабый свет, чтобы камера уловила его.
Для съемки непосредственно звезд требуется длительная выдержка, чтобы элемент накопил достаточное количество света. При этом в кадре не должно быть других объектов, в частности Земли. В противном случае на фото они будут выглядеть сплошными белыми пятнами. Одновременно с Землей звезды могут попадать на фото в том случае, если она фотографируется с неосвещенной стороны – когда для нас наступает ночь.
То же самое касается попыток сфотографировать с земной поверхности ночное небо – Луну и звезды. Спутник затмевает своим светом все остальные объекты, поэтому на снимках они не отображаются.
Чтобы наблюдать за различными небесными телами и фиксировать их, ученые разрабатывают специальные технологии. Они позволяют либо создать искусственное затмение для слишком яркого источника, либо «обнулить» его свечение. Первая технология успешно используется космическим аппаратом SOHO, который ведет наблюдения за Солнцем с 1995 г. На фотографиях с этой обсерватории видны объекты до 6-й звездной величины.
Видят ли звезды космонавты?
Космонавтам звезды видны даже лучше, чем с поверхности Земли. Они горят ярким немерцающим светом. В пределах Млечного Пути можно отчетливо рассмотреть отдельные звездные скопления.
Единственное условие – МКС не должна освещаться солнечным светом, так как в данном случае происходит тот же эффект, что и на Земле днем. Солнце затмевает звезды для наших глаз. Но в отличие от земной поверхности, где свет рассеивается атмосферой, в открытом космосе достаточно заслонить светящиеся объекты и звезды снова станут различимыми.
Почему человеческие глаза могут различать Луну и звезды одновременно, а фотокамеры – нет? Дело в том, что у зрения имеется более широкий диапазон между максимально черным и белым цветом. Можно сказать, что наши глаза чувствительнее.
Космонавты видят звезды и более отчетливо, чем наблюдатели с поверхности Земли, если космическая станция находится в тени нашей планеты. Если же она освещается солнечным светом, то для улучшения видимости достаточно заслонить яркий объект.
