神舟二十一號航天員第二次出艙的畫面一公布,不少人心里都打了個問號:被美國騙了?畫面里,被太陽光照射的空間站、航天服和地球都亮得刺眼,可宇宙深處卻是深不見底的黑,連一顆星星都看不清。
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同樣是宇宙,為啥差距這么大?事實上,兩者都是真實的宇宙景象,差別只在于觀測的工具和視角不一樣。
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根據中國載人航天工程辦公室公布的消息,神舟二十一號航天員乘組已經在空間站生活、工作了4個多月,出艙作業是他們的重要任務之一,核心是給中國空間站安裝空間碎片防護裝置,畢竟太空中有很多太空垃圾,一旦撞上空間站,后果不堪設想。
第一次出艙是在2025年12月9日,航天員張陸、武飛花了大約8個小時,不光完成了碎片防護裝置的安裝,還更換了溫控適配器的多層罩,給神舟二十號飛船返回艙的舷窗做了巡檢拍照,每一項任務都完成得很圓滿。
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而就在2026年3月16日,他們進行了第二次出艙活動,還是張陸和武飛出艙,這次用了約7個小時,在空間站機械臂和地面科研人員的配合下,繼續完成了空間碎片防護裝置的安裝等任務。
這兩次出艙,航天員張洪章都在空間站內提供支持,沒有出艙,不過按照計劃,后續乘組還會繼續開展出艙活動,張洪章說不定也有機會漫步太空,親身感受太空的真實模樣。
到目前為止,我國出艙活動次數最多的航天員是陳冬和張陸,兩人累計出艙次數都達到了6次,并列第一。
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而隨著神舟二十一號后續出艙任務的推進,如果張陸再參與出艙,他就會成為我國出艙次數最多的航天員。
回到大家最關心的問題:為啥航天員看到的宇宙是黑的?咱們先看官方公布的出艙畫面,只要仔細看就能發現,只有被太陽光直接照射到的物體是亮的,比如空間站的艙體、航天員的航天服、還有咱們的地球,這些東西都能反射太陽光,所以拍出來很顯眼。
但宇宙深處沒有任何能反射光線的東西,所以呈現出來的就是深不見底的黑,這不是拍攝角度的問題,也不是相機壞了,而是航天員肉眼看到的真實樣子。
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不光神舟二十一號的航天員看到的宇宙是黑的,我國其他航天員也都有過同樣的感受。
王亞平在太空課堂上提到過,太空在航天員肉眼看來是深邃的黑色,能看到星星,但星光非常黯淡,和我們在地球上看到的完全不一樣。
可能有人會問,宇宙里有那么多發光的恒星,為啥不能把宇宙照亮?其實原因很簡單,首先宇宙是幾乎真空的環境,沒有空氣,而我們在地球上看到的天空是藍色的,就是因為地球有大氣層,能折射太陽光,把光線分散到各個方向,所以天空看起來是明亮的。
而太空中沒有大氣層,光線就只能沿直線傳播,不會被折射和散射,只有被光線直接照射到的物體才能被看到,其余地方都是漆黑一片。
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就像在沒有空氣的月球上,天空也是深不見底的黑,這和太空中的情況是一樣的,這是經過科學驗證的事實,不是隨便說的。
還有一個原因,就是宇宙太大了,大到超出我們的想象。雖然宇宙中有無數顆發光的恒星,但它們之間的距離太遠了,遠到以光年為單位計算。
這些恒星發出的光,要經過漫長的時間才能傳到我們這里,而且在傳播的過程中,能量會不斷損耗,到達空間站時,光線已經非常微弱了,肉眼根本看不清,相機也拍不出來。
咱們在地球上看到的星星,只是一個個小亮點,到了太空中,沒有大氣層的遮擋,星星會更清晰,但依然只是亮點,沒法照亮整個宇宙,更不會呈現出彩色的樣子。
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另外,航天員出艙時用的相機,和我們平時用的相機功能差不多,只能拍攝到可見光的景象,而宇宙深處除了可見光,還有很多不可見光,比如紅外線、紫外線,這些光線肉眼看不到,普通相機也拍不到,所以呈現出來的畫面就是黑色的。
而且,為了拍清楚航天員和空間站的細節,相機的曝光參數會調整,會減少進光量,這樣一來,本來就微弱的星光就被過濾掉了,畫面里自然就只有漆黑的宇宙背景了。
國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光也解釋過,這不是星星消失了,而是相機為了拍清楚明亮的物體,刻意調整了參數,把微弱的星光“忽略”了。
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比如說,宇宙中的星云主要由氫、氧、硫等元素組成,這些元素會輻射出不同波段的光線,哈勃望遠鏡和韋布望遠鏡能捕捉到這些不同波段的光線,科學家再把這些不同波段的光線,對應上人類肉眼能看到的顏色,進行合成處理,這樣就能直觀地看出星云的組成成分、溫度和密度了。
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而且,韋布空間望遠鏡還有一個特殊的優勢,它能探測到紅外線波段的光線。因為宇宙一直在膨脹,很多遙遠天體發出的可見光,會因為宇宙膨脹被拉長波長,變成紅外線,這種紅外線肉眼看不到,普通相機也拍不到,但韋布望遠鏡能捕捉到。
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我們看到的黑色,是因為太空中沒有大氣層折射光線,普通相機只能捕捉可見光,而且為了拍清楚作業細節調整了曝光參數;美國看到的彩色,是因為專業望遠鏡能捕捉到不可見光,科學家通過科學的后期處理,將這些光線轉化為可見色,方便研究和科普。
參考資料:
神舟二十一號航天員乘組圓滿完成第二次出艙活動——人民日報
星星去哪兒了?航天員出艙影像為啥背景一片漆黑——科技日報
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