Чому на космічних фото не видно зір

На фотографіях, зроблених з поверхні Місяця чи з навколоземної орбіти, небо здається суцільно чорним і на ньому рідко коли можна побачити зорю. Між тим, астронавти їх бачать регулярно і надзвичайно чітко, але тільки за певних умов.

Фото космосу з орбіти
Фото космосу з орбіти. Джерело: Еol.jsc.nasa.gov

Знайдіть зорю на фотографії з орбіти

Більшість людей не Землі судять про те, яким є космос, за знімками, зробленими астронавтами під час польоту. На них добре видно, що небо там завжди темне. Але є у ньому певна «неправильність». На ньому майже ніколи не видно зір.

Звідси багато хто робить висновок, що їх у космосі взагалі не видно, і ставить питання: чому? Насправді зорі астронавти бачать щодня, але вони дійсно вкрай рідко потрапляють на знімки. Аби розібратися, чому це так, треба почати з того, що чорне небо не завжди означає можливість побачити зорі.

На фотографіях космосу зазвичай не видно жодної зорі
Типова фотографія космосу, на якій не видно зорі. Джерело: Forbes.com

Чому ми не бачимо зорі вдень?

Пояснення треба розпочати з питання, чому ми на Землі не бачимо зорі вдень. Ні, не через те, що в цей час небо має занадто світлий колір. Блакитне воно тому, що наша атмосфера частково розсіює сонячне світло, причому переважно з меншою довжиною хвиль — тобто синю й фіолетову частину видимого спектра.

Але ж колір неба удень не заважає бачити Місяць! Ба більше — за певних обставин на денному небі можна побачити неозброєним оком навіть Венеру, Марс і Юпітер (якщо знати, де їх шукати). Річ у тім, що наші очі підлаштовуються під певний рівень освітлення. І вдень сонячне світло просто занадто сильне у порівнянні з такими слабкими джерелами випромінювання, як далекі зорі. А наш природний супутник відбиває достатньо світла.

У космосі атмосфера не заважає. Тому небо вдень так і лишається темним. Але рівень освітлення у присутності Сонця чи денної частини Землі все одно занадто високий. І наш зір продовжує «підганяти» свою чутливість під ці умови, внаслідок чого на чорному небі в таких умовах зір не видно.

Над освітлений боком Землі світла зазвичай дуже багато
Темне небо у космосі не означає, що світла не вистачає. Джерело: www.issnationallab.org

Це можна порівняти з ситуацією, коли після заходу Сонця виходиш із супермаркету на яскраво освітлену автостоянку. Небо над головою начебто темне, але при цьому побачити на ньому зорі вкрай проблематично. Над освітленою Сонцем півкулею Землі все майже те саме, але ефект ще сильніший, адже наше світило набагато яскравіше за будь-яку лампу.

Чи бачили зорі астронавти Apollo?

З ефектом темного неба, де не видно зір, зіткнулися свого часу астронавти Apollo 11, які першими дісталися Місяця. На знімках, зроблених ними, журналісти не побачили жодної зорі, у зв’язку з чим запитали героїв після повернення, чи бачили вони хоча б одну під час своєї місії.

На це Ніл Армстронг відповів, що не бачили, й пояснив, чому. Всі пілотовані модулі прибували на ту частину Місяця, де саме панував день, який на нашому супутнику в середньому триває 14 діб і 18 годин. Місячна ніч видалася фахівцям занадто небезпечною для перебування людини.

Астронавт Apollo 11 на Місяці
Астронавт Apollo 11 на Місяці. Джерело: www.history.com

До того ж усі посадки здійснювалися на видимій з Землі півкулі нашого супутника. Тому в небі весь час перебувало не лише Сонце, але й наша планета, яка може відбавати майже в сотню разів більше світла, ніж місячна повня.

Щоправда, після цього Армстронг додав, що якщо сховатись у тінь від місячного модуля, то найяскравіші зорі на небі побачити можна. Ще краще їх було би видно з дна якогось дуже глибокого кратера чи ущелини, але астронавти таких експериментів не проводили.

Чому фотографії зір з орбіти — рідкість?

Фотоапарат працює так само, як людське око. Тільки його чутливість регулюється часом, упродовж якого світло, що пройшло крізь об’єктив, освітлює елемент, який його сприймає, — фотоплівку чи ПЗЗ-матрицю. Він називається витримкою (експозицією), і для знімання зір уночі вона має бути значно довшою, ніж для зйомки предметів і ландшафтів удень. Тому камера на борту космічної станції, що летить над освітленим боком Землі, має ще менше шансів побачити зорі, ніж людське око.

Світлина із Зорями, отримана із великою витримкою
Світлина із зорями, отримана з великою витримкою. Джерело: NASA

Логічно було б припустити, що коли космічний корабель чи станція перебувають над неосвітленим боком Землі, то жодних проблем зі спостереженням далеких світил не має виникати. Їх справді добре видно, і є чимало світлин, які це підтверджують.

Проблема лише в тому, що на більшості фотографій космосу зображена поверхня Землі, орбітальна станція чи інші космічні об’єкти. А за відсутності сонячного освітлення їх не видно зовсім чи видно дуже погано. Тому їх зазвичай знімають над денним боком. На таких світлинах жодних зір не простежується.

На орбіті крім зір є інші цікаві  об'єкти
Зазвичай астронавти фотографують зовсім не зорі. Джерело: bbc.com

Окрім усього переліченого, космічна станція має власні ліхтарі, які освітлюють її, коли вона пролітає над нічним боком Землі. Вони створюють світлове забруднення, подібне до вогнів міста, які заважають нам милуватися зорями прямо з вулиць.Тому найкраще дивитися на зорі в космосі за повної відсутності світла. Їх у цьому випадку видно краще, ніж будь-де ще. Саме тому два найпотужніших телескопи — Gaia та JWST — «ховаються» від Сонця у точці Лагранжа L₂ за Місяцем. Зроблені ними фотографії далеких космічних об’єктів є ідеальними.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine