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宇航员背后太空为何一片漆黑?星星都看不到,太空的光都去哪了?

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北京时间2021年12月26日18时44分,我国航天员叶光富成功打开空间站中的天和核心舱舱门,并在接下来的一个小时内,叶光富和翟志刚身着我国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱,这是神舟十三号航天员在轨期间的第二次出舱。

航天员叶光富出舱画面

航天员翟志刚出舱画面

通过观察叶光富和翟志刚的出舱画面你就会发现,他们背后的太空漆黑一片。其实不仅仅是这一次,每一次太空活动,包括今年七月份的神舟十二号航天员出舱,甚至是美国登月的现场画面,我们看见的场景都是如此,漆黑的太空宛如时刻都是深夜。

按理说太空中离太阳更近,并且没有大气层的干扰,阳光应该更大才对,为何却永远是黑漆漆的一片,连星星都看不见呢?其实这种现象并不是偶然,而是太空中最真实的状态。

为何与地球上看见的天空差别如此之大?

在地球上,我们看见的天空是一片明亮,地球与外太空最大的区别是地球上有一层厚厚的大气,正是这些大气的存在能够让我们看见蔚蓝色的天空。

我们的眼睛之所以能够看见物体,是因为物体表面的光照射到我们的眼睛,这个光可以是物体本身发出来的,例如太阳或者发光的灯泡;也可以是物体反射过来的,例如书本就是通过反射的光线使我们看见它。

天空也是一样,当太阳光入射进入大气层时,大气中各种气体分子、水滴以及尘埃会对阳光形成散射,当我们仰望天空时,天空中各个位置散射的阳光就会进入我们的眼睛,所以我们能够看见一整片明亮的天空。

但太空中完全不一样,太空中不存在大气,是近乎真空的状态,即使有太阳光照射过来,也是直来直去,不会有光线照进我们的眼睛。只有当光线照射到物体上时,才会形成反射光线进入我们的眼睛,使我们看见太阳光下照射的物体。所以在太空中会发现这么一个奇怪的现象:阳光下照射的物体看起来会比地球上更亮更明亮刺眼,但天空却是一片漆黑,宛如深夜,形成强烈的明暗对比,看起来甚至有点反直觉。

为何太空中连星星都看不到?

另外我们在各种航天画面中还能发现一个现象,就是航天员背后的太空不仅一片漆黑,而且连一颗星星都看不见,这又是为什么呢?

我们知道,在地球上白天是看不见星星的,这是由于天空散射了大量的太阳光,直接将微弱的星光给覆盖住了,而到了晚上由于没有了太阳光的干扰,所以我们能够看见星星。但实际上在太空中,无论是否有太阳,都是完全能够看见星星的,之所以在航天员的出舱画面中看不到星星,那是因为相机的曝光问题。

我们知道,太空中是没有大气的,由于没有大气的削减作用,光线会非常强烈,不仅是太阳本身,太阳照射的物体反射的光线也很明亮,如果拍摄增加曝光量,这会导致空间站和航天员的画面出现过曝光,整个画面将会变得白茫茫。因此在拍摄过程中能够更好地看见画面,需要将相机的曝光量减少,这样就导致发光量比较少的星星无法在画面中被显示。所以在太空中看不见星星是一个“假象”,这主要是设备的调试问题。

如果相机背对阳光,并正常曝光,在太空中看见的星星会比在地球上看见得更加明亮且清晰。这也是为什么太空望远镜要发射到地球大气层以外的原因,包括美国发射的哈勃望远镜以及最近发射的“鸽王”詹姆斯·韦伯空间望远镜。

研发经费近100亿美元詹姆斯·韦伯望远镜

总结

太空中之所以黑漆漆的一片,最主要的原因就是太空中的真空状态导致的,由于周围没有光线散射,照过来的光线直接向前继续传播,没有光线进入我们的眼睛。

另外黑漆漆的太空中其实是可以看见星星的,只不过由于设备经过曝光以及镜面经过处理,导致星星的光线被覆盖,所以在画面中并未显示出星星。

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