¿Por qué no hay estrellas visibles en el espacio cislunar?

Es muy extraño que el alunizaje no tuviera estrellas en el fondo, los clips de la ISS no tienen estrellas en el fondo. Escuché varias entrevistas de astronautas sobre cómo se ve en el espacio y aproximadamente la mitad de ellas habla del "espacio negro más oscuro". Estoy seguro de que hay una muy buena explicación para esto.

¿La luz de las estrellas solo es visible a través del medio de la atmósfera terrestre? ¿Pero una vez en el vacío del espacio donde no hay medio desaparecen? ¿Cuál es la explicación?

Minuto 47-49 estrellas, conferencia de prensa de los tres astronautas del Apolo 11

Entrevista de la BBC con Neil Armstrong solamente

— Autodidacta
fuente

Vea también ¿Cómo se veía realmente el cielo desde la Luna?

— uhoh

Lo siento, busqué mi pregunta antes de publicarla, pero esto no apareció. Gracias por eso.

— Autodidacta

no es necesario "lo siento" Eso está en un sitio diferente de Stack Exchange, por lo que no es un duplicado. Es bueno agregar enlaces a preguntas relacionadas en diferentes sitios para que los futuros lectores puedan tener más para leer. Agregaré un comentario allí también.

— uhoh

Eso tiene sentido, no era obvio para mí cuando hice clic en el enlace que estaba en una pila diferente, hasta que usted señaló que era una pila diferente. Una vez más, gracias por el enlace.

— Autodidacta

¿Alguna vez trataste de tomar una foto de alguien con las estrellas como telón de fondo?

— Tin Man

Respuestas:

La respuesta de Anders está completamente bien, pero me gustaría agregar información adicional. Como lo demuestran las transcripciones, la luz reflejada de la Tierra es bastante fuerte incluso a esta distancia:

El brillo de la tierra que entra por la ventana es tan brillante que puedes leer un libro al lado.

Es decir, incluso con las luces apagadas, probablemente sería difícil ver las estrellas a menos que giraras de una manera que no permitiera que la tierra brillara a través de las ventanas.

Sin embargo, a medida que la cápsula entra en la sombra proyectada por la Luna (un puro accidente, no planearon que el enfoque fuera de esta manera), surge:

Houston, ha sido un cambio real para nosotros. Ahora podemos ver estrellas de nuevo y reconocer las constelaciones por primera vez en el viaje. Es ... el cielo está lleno de estrellas. Al igual que el lado nocturno de la Tierra. Pero hasta aquí, solo hemos podido ver estrellas ocasionalmente y tal vez a través del monocular, pero no reconocemos ningún patrón de estrellas.

Entonces, durante unos minutos, vieron "el cielo lleno de estrellas". Aparte de eso, han visto algunas estrellas de vez en cuando, pero solo estrellas singulares y brillantes (tal vez también cuando se mira de una manera que minimiza el brillo de la Tierra y el Sol):

Houston, ha sido un cambio real para nosotros. Ahora podemos ver estrellas de nuevo y reconocer las constelaciones por primera vez en el viaje. Es ... el cielo está lleno de estrellas. Al igual que el lado nocturno de la Tierra. Pero hasta aquí, solo hemos podido ver estrellas ocasionalmente y tal vez a través del monocular, pero no reconocemos ningún patrón de estrellas.

Sin embargo, el núcleo de la respuesta de Anders sigue siendo cierto. La exposición es el problema principal aquí: tanto las cámaras como los ojos humanos tienen un cierto rango dinámico, e incluso las estrellas más brillantes son demasiado tenues en comparación con el Sol, la Tierra (en una distancia comparable a la distancia de la Luna desde la Tierra) y Superficie lunar (si estás bajo el sol, como lo fue la mayor parte de la misión). Una cámara moderna podría tomar una imagen HDR que permitiría que las estrellas fueran visibles al mismo tiempo que la Tierra o el Sol, y sería bastante fácil si pudiera ocluir las principales fuentes de luz (lo mismo cómo lo hacemos al fotografiar la corona del Sol, etc.). Pero técnicamente, eso sería un "manipulado"

— Luaan
fuente

¿Podría remitirme a la transcripción de la que está citando y al año de publicación de la misión Apolo correspondiente? Gracias.

— Autodidacta

@Autodidact viene directamente de la NASA para el Apolo 11 - hq.nasa.gov/alsj/a11/a11transcript_tec.html . Es justo al final del tercer día en el tiempo de la misión, pero puedes encontrar fácilmente las citas con una búsqueda de texto de todos modos.

— Luaan

@Autodidact, dos pensamientos basados en sus comentarios: 1) Estaba hablando específicamente sobre la vista mientras estaba en la luna, y específicamente declaró que era diferente del espacio cislunar. 2) Estaban en tránsito entre la Tierra y la Luna, por lo que estaban en condiciones de ver la corona en el borde del disco lunar. Es decir, su posición estaba eclipsada, aunque la Tierra no.

@Autodidact Respondiste a algo que luego edité de mi comentario. Sin embargo, la falla en su razonamiento (como se señaló anteriormente) es que no viajaban directamente hacia el centro de la luna, sino a una órbita a su alrededor. Atravesaron la sombra, pero navegaban hacia su borde. Y en cualquier caso, no dijo que la corona fuera visible durante todo el tránsito de la sombra, solo que era visible específicamente en el borde de la sombra.

@Autodidact Y para reiterar: el entrevistador preguntó específicamente sobre la vista desde la superficie de la luna (no en el espacio cislunar) y Armstrong respondió específicamente a esa pregunta seguida de una declaración específica de que la vista desde la superficie lunar era diferente de la del espacio cislunar. Todo esto está en la primera pregunta / respuesta de la entrevista.

Es una cuestión de exposición y rango dinámico. Un sensor como una cámara solo puede manejar entradas en un cierto rango de intensidades, y gran parte de la habilidad fotográfica (o preajustes inteligentes) se trata de mapear la luz exterior en este rango para que los detalles que le interesan aparezcan en lugar de convertirse en blanco o negro .

Si toma una fotografía de una escena bien iluminada, para distinguir los detalles de las partes brillantes (como un paisaje lunar, la Tierra, la EEI, etc.) deberá ajustar la exposición haciendo objetos débiles como las estrellas también tenue para ver contra un fondo de cielo oscuro. En su lugar, podría intentar establecer la exposición para mostrar las estrellas, pero ahora el paisaje y la Tierra serían demasiado brillantes (y probablemente también estropeen la imagen al causar destellos).

Uno puede tratar de evitarlo tomando varias fotos con diferentes niveles de exposición y luego componiéndolas digitalmente. Pero esto requiere mucho trabajo extra.

— Anders Sandberg
fuente

Gracias por su aporte. Eso tiene mucho sentido. Me pregunto qué puede hacer con la entrevista de Neil Armstrong con la BBC de 1970, el primer minuto en el clip debería ser suficiente, donde habla del testimonio ocular y no de las fotografías de la cámara, de que no se veían estrellas excepto la tierra, el sol y la luna. Posiblemente planetas, aunque él no vio ninguno. m.youtube.com/watch?v=PtdcdxvNI1o

— Autodidacta el

@Autodidact - Lo mismo. Cuando camines por una ciudad iluminada por la noche, no verás ninguna estrella a menos que puedas protegerte los ojos del resto del resplandor. La superficie lunar es muy brillante durante el día.

— Anders Sandberg

Una vez más, gracias por su respuesta @AndersSandberg, tiene mucho sentido. Supongo, por lo tanto, que durante 8d 14h 12m que Neil Armstrong estaba en el espacio, siempre estuvo del lado del sol, a pesar de que la entrevista decía que en un momento viajaban a la sombra de la luna eclipsando al sol 1:20 -1: 30 en el enlace de arriba. Me hubiera imaginado que en ese punto las estrellas habrían sido visibles, pero evidentemente la corona del sol debe haber sido demasiado brillante, ¿o me equivoco?

— Autodidacta

@Autodidact, el problema no era el Sol (generalmente), era la iluminación interior de la cápsula Apollo. Si lees las transcripciones de las transmisiones de radio, verás que las únicas veces que mencionan las estrellas, es cuando miran a través del sextante o el telescopio para ver una alineación, y ambos instrumentos están protegidos para evitar la luz exterior. de interferir.

— Mark

@Autodidact Planearon que la misión estuviera a la luz del sol todo el tiempo, por razones obvias. Y como Mark ya notó, mientras estaban a la sombra de Moon, todavía estaban en la cápsula iluminada. Incluso si apagaran todas las luces, no tengo idea de cuánto tiempo les tomaría a sus ojos adaptarse a las nuevas condiciones de iluminación: si sales de una habitación iluminada durante la noche en la Tierra, tomará unos segundos antes puedes ver las estrellas más brillantes y unos minutos para ver las cosas oscuras como la Vía Láctea. No sé cuánto tiempo pasaron a la sombra de la luna.

— Luaan

La razón es que:

Para tomar una fotografía bajo diferentes condiciones de iluminación, debe usar diferentes configuraciones de cámara para obtener una imagen útil.
Las cámaras (y el ojo humano) no tienen un rango ilimitado en un conjunto de condiciones, es decir, no pueden representar objetos de cada brillo satisfactoriamente dentro de una sola imagen.

En particular, si uno está fotografiando un sujeto que está brillantemente iluminado, tiene que usar la configuración de la cámara que limita en gran medida la cantidad de luz que registra el sensor de la cámara; de lo contrario, se verá abrumado y no mostrará detalles útiles. En el caso de tomar un sujeto que solo está débilmente iluminado (o, en este caso, emitiendo solo lo que equivale a una luz tenue), como las estrellas, uno necesita usar configuraciones que maximicen la cantidad de luz que absorbe el sensor obtener detalles útiles en la imagen, o uno no registrará nada. Estos dos tipos de configuraciones son lógicamente incompatibles y, por lo tanto, es imposible (con la tecnología de cámara existente) capturar simultáneamente un sujeto muy tenue y muy brillante en una sola fotografía (es decir, no compuesta) y hacer que ambos se vean razonables.

Y la Luna y las estrellas son un par tan incompatible. La superficie de la Luna se ilumina de manera tan brillante como el paisaje de la Tierra a plena luz del día. Las estrellas son tan tenues que solo se pueden ver de noche.

De hecho, puedes demostrar esto desde la Tierra misma. Aquí hay dos fotografías que tomé con mi propia cámara hace aproximadamente diez megasegundos más o menos, a partir de esta publicación. Ambos fueron fusilados por la noche, en la misma noche. La fotografía de la izquierda se toma con la cámara configurada a la luz del día. Sí, estos son los mismos ajustes que usaría para tomar una fotografía a la luz del día, solo se usa por la noche, y la Luna se registra fuerte y clara. Así de brillante es. Dado que el brillo de la superficie no se ve afectado por la distancia, la Luna efectivamente representa un pequeño pedazo de paisaje iluminado por el sol en el cielo, desde nuestro punto de vista, al igual que en un día brillante y soleado en la Tierra. Como puede ver, las características de la superficie de la Luna son claramente visibles y, además, su coloración es similar a su última fotografía, como debería ser, porque ese es su color real. Tenga en cuenta la ausencia total de estrellas, exactamente como en las imágenes de la NASA. En la segunda fotografía de la derecha, la cámara se configuró en modo "bombilla" para exponer el sensor durante mucho tiempo, y su sensibilidad aumentó considerablemente. Ahora puede ver las estrellas, pero la Luna se ve casi como un segundo Sol: sus características superficiales están completamente borradas ya que el sensor se ha saturado con fotones como una esponja que ya ha absorbido demasiada agua y ahora ha tenido suficiente, mientras que la floración contamina El resto de la imagen. La razón por la que "espera" ver estrellas es probable porque haya visto demasiadas películas de ciencia ficción. Las películas representan estrellas para efectos artísticos. En realidad, las imágenes que capturan tales, tomadas en un solo combate, no son posibles con la tecnología actual, y la razón es que el factor entre ambas es del orden de mil millones (90 dB) de brillo. (Podrías componer las dos imágenes anteriores de manera adecuada para simularlo, pero sería solo eso).

— The_Sympathizer
fuente

@Autodidact: Ah, gracias. Parece que se les preguntó y mencionó que estaban hablando de la posibilidad de ver estrellas desde el lado del día específicamente, particularmente, cuando aterrizaron (todos los aterrizajes se hicieron [temprano] en el día lunar [~ 1.3 megasecond de largo] durante varios días razones). Será difícil de vender porque de alguna manera necesitaría obtener todas las fuentes de objetos brillantes y reflejos del día, incluidos los reflejos, fuera de su campo de visión durante un período prolongado de tiempo para que sus ojos se puedan ajustar correctamente. Así que no me sorprende que no pudieran elegir ninguna estrella.

— The_Sympathizer

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Por lo tanto, quiero mantenerlo alejado hasta que pueda preparar una respuesta revisada y más correcta si fuera necesario.

— The_Sympathizer

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@uhoh: Sí, tal vez (con respecto a la publicación). Ya vere.

— The_Sympathizer