Perché non ci sono stelle visibili nello spazio cislunar?

È molto strano che l'atterraggio sulla luna non abbia stelle sullo sfondo, le clip ISS non hanno stelle sullo sfondo. Ho ascoltato più interviste di astronauti che parlano di come appare nello spazio e circa la metà di loro parla dello "spazio nero più oscuro". Sono sicuro che ci sia un'ottima spiegazione per questo.

La luce delle stelle è visibile solo attraverso il mezzo dell'atmosfera terrestre? Ma una volta nel vuoto dello spazio in cui non esiste alcun mezzo scompaiono? Qual è la spiegazione?

Minuto 47-49 stelle, conferenza stampa tutti e tre gli astronauti dell'Apollo 11

Intervista della BBC solo a Neil Armstrong

— Autodidatta
fonte

Vedi anche Com'era il cielo dalla Luna?

— uh

Mi dispiace, ho cercato la mia domanda prima di pubblicarla, ma questo non è emerso. Grazie per questo.

— Autodidatta,

non c'è bisogno di "Mi dispiace!" Si trova in un sito Stack Exchange diverso, quindi non è un duplicato. È bello aggiungere collegamenti a domande correlate in diversi siti in modo che i futuri lettori possano avere più da leggere. Aggiungerò un commento anche lì.

— uh

Questo ha senso, non era ovvio per me quando ho cliccato sul link che ero in uno stack diverso, fino a quando non hai sottolineato che era uno stack diverso. Ancora una volta grazie per il link.

— Autodidatta,

Hai mai provato a fotografare qualcuno con le stelle come sfondo?

— Tin Man,

Risposte:

La risposta di Anders va benissimo, ma vorrei aggiungere alcune informazioni extra. Come evidenziato dalle trascrizioni, la luce riflessa della Terra è abbastanza forte anche a questa distanza:

Il Earthshine che entra dalla finestra è così luminoso che puoi leggere un libro da esso.

Cioè, anche con le luci spente, probabilmente sarebbe difficile vedere le stelle a meno che non ti giri in un modo che non ha permesso al terrore attraverso le finestre.

Tuttavia, quando la capsula entra nell'ombra proiettata dalla Luna (un puro incidente - non hanno pianificato che l'approccio procedesse in questo modo), arriva:

Houston, è stato un vero cambiamento per noi. Ora siamo in grado di vedere di nuovo le stelle e riconoscere le costellazioni per la prima volta durante il viaggio. È - il cielo è pieno di stelle. Proprio come il lato notturno della Terra. Ma fin qui, siamo stati in grado di vedere le stelle solo occasionalmente e forse attraverso il monoculare, ma non abbiamo riconosciuto alcun motivo a stelle.

Quindi per alcuni minuti hanno visto "il cielo pieno di stelle". Oltre a ciò, hanno visto alcune stelle di tanto in tanto, ma solo stelle singolari e luminose (forse anche guardando in un modo che ha minimizzato la luminosità della Terra e del Sole):

Houston, è stato un vero cambiamento per noi. Ora siamo in grado di vedere di nuovo le stelle e riconoscere le costellazioni per la prima volta durante il viaggio. È - il cielo è pieno di stelle. Proprio come il lato notturno della Terra. Ma fin qui, siamo stati in grado di vedere le stelle solo occasionalmente e forse attraverso il monoculare, ma non abbiamo riconosciuto alcun motivo a stelle.

Il nucleo della risposta di Anders è comunque vero. L'esposizione è il problema principale qui: sia le telecamere che gli occhi umani hanno una certa gamma dinamica, e anche le stelle più luminose sono completamente troppo scure rispetto sia al Sole, alla Terra (in distanza paragonabile alla distanza della Luna dalla Terra) che al Superficie lunare (se sei al sole, come la maggior parte della missione era). Una fotocamera moderna potrebbe essere in grado di scattare una foto HDR che consentirebbe alle stelle di essere visibili contemporaneamente alla Terra o al Sole, e sarebbe abbastanza facile da fare se potessi occludere le principali fonti di luce (lo stesso modo in cui lo facciamo quando fotografiamo la corona del Sole ecc.). Ma tecnicamente, sarebbe un "doctored"

— Luaan
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Potresti per favore riferirmi alla trascrizione di cui stai citando e all'anno di pubblicazione della corrispondente missione Apollo. Grazie.

— Autodidatta,

@Autodidact Viene direttamente dalla NASA per Apollo 11 - hq.nasa.gov/alsj/a11/a11transcript_tec.html . È giusto alla fine del terzo giorno in tempo di missione, ma puoi comunque trovare facilmente le citazioni con una ricerca di testo.

— Luaan,

@Autodidatta, due pensieri basati sui tuoi commenti: 1) Stava parlando in modo specifico della vista mentre era sulla luna, e affermava specificamente che era diverso dallo spazio cislunar. 2) Erano in transito tra Terra e Luna, quindi erano in grado di vedere la corona sul bordo del disco lunare. Cioè la loro posizione è stata eclissata, anche se la Terra non lo era.

@Autodidact Hai risposto a qualcosa che in seguito ho modificato dal mio commento. Tuttavia, il difetto del tuo ragionamento (come sottolineato sopra) è che non stavano viaggiando direttamente verso il centro della luna, ma verso un'orbita attorno ad esso. Attraversarono l'ombra, ma stavano navigando verso il suo bordo. E in ogni caso, non ha affermato che la corona era visibile durante l'intero transito dell'ombra, ma solo che era visibile specificamente sul bordo dell'ombra.

@Autodidact E per ribadire: l'intervistatore ha specificamente chiesto la vista dalla superficie della luna (non nello spazio cislunar) e Armstrong ha risposto specificatamente a quella domanda seguita da un'affermazione specifica che la vista dalla superficie lunare differiva da quella nello spazio cislunar. Questo è tutto nella prima domanda / risposta dell'intervista.

È una questione di esposizione e gamma dinamica. Un sensore come una fotocamera può gestire solo input in una determinata gamma di intensità e gran parte delle abilità fotografiche (o preset intelligenti) riguarda la mappatura della luce esterna su questa gamma in modo che i dettagli a cui tieni vengano visualizzati anziché trasformarsi in bianco o nero .

Se scatti una foto di una scena illuminata, al fine di distinguere i dettagli delle parti luminose (come un paesaggio lunare, la Terra, la ISS ecc.) Dovrai regolare l'esposizione rendendo anche gli oggetti deboli come le stelle fioco da vedere su uno sfondo di cielo scuro. Potresti provare a impostare l'esposizione per mostrare le stelle invece, ma ora il paesaggio e la Terra sarebbero troppo luminosi (e probabilmente anche incasinando l'immagine causando il bagliore).

Si può provare a aggirare il problema scattando diverse foto a diversi livelli di esposizione e successivamente componendole digitalmente insieme. Ma questo richiede molto lavoro extra.

— Anders Sandberg
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Grazie per il tuo contributo. Questo ha molto senso. Mi chiedo cosa si possa fare dell'intervista di Neil Armstrong alla BBC 1970, il primo minuto nella clip dovrebbe essere sufficiente, dove parla di testimonianze oculari e non di fotografie della macchina fotografica, che nessuna stella era visibile tranne la terra, il sole e la luna. Forse pianeti anche se non ha visto nessuno. m.youtube.com/watch?v=PtdcdxvNI1o

— Autodidact

@Autodidact - Stessa cosa. Quando cammini in una città notturna illuminata, non vedrai alcuna stella se non riesci a proteggere i tuoi occhi dal resto del bagliore. La superficie lunare è molto luminosa durante il giorno.

— Anders Sandberg,

Ancora una volta grazie per la tua risposta @AndersSandberg, ha molto senso. Suppongo quindi che per l'8d 14h 12m che Neil Armstrong fosse nello spazio fosse sempre dalla parte del sole, nonostante l'intervista dicesse che a un certo punto stavano viaggiando all'ombra della luna eclissando il sole 1:20 -1: 30 nel link sopra. Avrei immaginato che a quel punto le stelle sarebbero state visibili, ma evidentemente la corona del sole doveva essere ancora troppo luminosa, o mi sbaglio?

— Autodidatta,

@Autodidatta, il problema non era il Sole (di solito), era l'illuminazione interna della capsula Apollo. Se leggi le trascrizioni delle trasmissioni radio, vedrai che le uniche volte in cui menzionano le stelle, è quando guardano attraverso il sestante o il telescopio per osservare un allineamento - ed entrambi quegli strumenti sono stati schermati per prevenire la luce esterna di interferire.

— Marco

@Autodidact Avevano pianificato che la missione fosse alla luce del sole per tutto il tempo, per ovvie ragioni. E come già notato Mark, mentre erano all'ombra della Luna, erano ancora nella capsula illuminata. Anche se hanno spento tutte le luci, non ho idea di quanto tempo ci vorrà perché i loro occhi si adattino alle nuove condizioni di illuminazione - se esci da una stanza illuminata durante la notte sulla Terra, ci vogliono alcuni secondi prima sei in grado di vedere le stelle più luminose e pochi minuti per vedere le cose fioche come la Via Lattea. Non so per quanto tempo trascorsero all'ombra della Luna.

— Luaan,

Il motivo è che:

Per scattare una fotografia in diverse condizioni di illuminazione, è necessario utilizzare diverse impostazioni della fotocamera per ottenere un'immagine utile.
Le telecamere (e l'occhio umano) non hanno un raggio illimitato in un dato insieme di condizioni, cioè non possono rappresentare in modo soddisfacente oggetti di ogni luminosità all'interno di una singola immagine.

In particolare, se si sta fotografando un soggetto che è fortemente illuminato, è necessario utilizzare le impostazioni della fotocamera che limitano notevolmente la quantità di luce registrata dal sensore della fotocamera, altrimenti sarà sopraffatta e non mostrerà dettagli utili. Nel caso di prendere un soggetto che è solo debolmente illuminato (o, in questo caso, emette solo ciò che equivale a una luce fioca), come le stelle, è necessario utilizzare impostazioni che massimizzano la quantità di luce che il sensore assorbe ottieni dettagli utili nell'immagine, altrimenti non registrerai nulla. Questi due tipi di impostazioni sono logicamente incompatibili e quindi è impossibile (con la tecnologia della fotocamera esistente) catturare contemporaneamente un soggetto molto fioco e molto luminoso in una singola fotografia (cioè non una composita) e avere entrambi un aspetto sensato.

E la Luna e le stelle sono proprio una coppia così incompatibile. La superficie della Luna è illuminata in modo efficace come il paesaggio della Terra in pieno giorno. Le stelle sono così fioche che possono essere viste solo di notte.

In effetti, puoi dimostrarlo direttamente dalla Terra stessa. Ecco due fotografie che ho scattato con la mia macchina fotografica circa dieci megasecondi circa, a partire da questo post. Entrambi sono stati colpiti di notte, nella stessa notte. La fotografia a sinistra viene scattata con la fotocamera impostata sulle impostazioni di luce diurna. Sì, queste sono le stesse impostazioni che avresti usato per scattare una foto alla luce del giorno reale, essendo usata solo di notte e la Luna registra forte e chiara. È così luminoso. Poiché la luminosità della superficie non è influenzata dalla distanza, la Luna equivale effettivamente a un piccolo pezzo di paesaggio illuminato dal sole nel cielo, dal nostro punto di vista, proprio come in una luminosa giornata di sole sulla Terra. Come puoi vedere, le caratteristiche della superficie della Luna sono chiaramente visibili e, inoltre, ha una colorazione simile alla tua ultima fotografia - come dovrebbe essere, perché quello è il suo colore reale. Nota la completa assenza di stelle, esattamente come nelle immagini della NASA. Nella seconda foto a destra, la fotocamera è stata impostata sulla modalità "lampadina" per esporre a lungo il sensore e la sua sensibilità è stata notevolmente aumentata. Ora puoi vedere le stelle, ma la Luna sembra quasi un secondo Sole - le sue caratteristiche di superficie sono completamente cancellate poiché il sensore è stato saturo di fotoni come una spugna che ha già assorbito troppa acqua e ora ne ha avuto abbastanza, mentre la fioritura contamina il resto dell'immagine. Il motivo per cui "ti aspetti" di vedere le stelle è probabilmente perché hai guardato troppi film di fantascienza. I film raffigurano stelle per effetto artistico. In realtà, le immagini che catturano tali, scattate in un singolo incontro, non sono possibili con la tecnologia di oggi, e il motivo è che il fattore tra i due è dell'ordine di un miliardo (90 dB) di luminosità. (Potresti comporre opportunamente le due immagini sopra per fingere, ma sarebbe proprio quello.)

— The_Sympathizer
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@Autodidact: Ah, grazie. Sembra che gli sia stato chiesto, e menzionato di cui stessero parlando, la possibilità di vedere le stelle dalla parte del giorno in particolare, in particolare, quando sono atterrati (tutti gli atterraggi sono stati fatti [all'inizio] nel [~ 1,3 megasecondo] giorno lunare per vari motivi). Sarà una vendita difficile perché dovresti in qualche modo ottenere tutte le fonti di oggetti luminosi e bagliori simili al giorno, compresi i riflessi, fuori dal tuo campo visivo per un periodo di tempo prolungato in modo che i tuoi occhi possano adattarsi correttamente. Quindi non sorpresi di non poter scegliere nessuna stella.

— The_Sympathizer

@uhoh - Uh nah, va bene; Stavo cercando di più per cercare di rintracciare il meccanismo preciso e ho iniziato a dubitare di averlo fatto bene. In particolare, non sono sicuro ora sul perché questa sia la prima molecola da formare invece di dato che , risulta, ha un'energia di legame superiore (453 kJ / mol contro 178 kJ / mol). Sto rintracciando il documento originale sull'argomento per cercare di scoprirlo. Potrebbe anche esserci un'alternativa in e questo è meno stabile. Devo capire come tutte le energie si sistemano e hanno bisogno di numeri per quello.

H_{2}

$\mathrm{H}_2$

H_{2}

$\mathrm{H}_2$

H_{2}^{+}

$\mathrm{H}_2^{+}$

— The_Sympathizer il

Quindi voglio tenerlo spento fino a quando non sarò in grado di preparare una risposta rivista e più corretta, se necessario.

— The_Sympathizer il

(Nota divertente: è l'unica molecola che puoi effettivamente risolvere, usando la manipolazione analitica e non una simulazione / approssimazione al computer, per l'energia di legame dai primi principi: g :)

H_{2}^{+}

$\mathrm{H}_2^{+}$

— The_Sympathizer

@uhoh: Sì, forse (per quanto riguarda la pubblicazione). Vedrò.

— The_Sympathizer il