ag旗舰厅网世界摄影日是全世界摄影师及摄影爱好者的节日,在每年的世界摄影日,我们都会欣赏到摄影师拍摄的绝美照片。2024年世界摄影日,我们有幸欣赏到来自太空摄影师的“空间站大片”。
这位太空摄影师是叶光富,神舟十八号载人飞船指令长。他通过空间站的舷窗捕捉到了地球璀璨夺目的美景,一幅幅超越想象的“空间站大片”震撼来袭。在欣赏太空美景时,我们会想,拍摄这样的照片需要哪些条件呢?
要想在空间站“出片”,首先你需要一个绝佳的观景窗口。这个观景窗口便是舷窗,舷窗是指具有水密性或气密性的圆形或特定形状窗,具有通风、采光和观赏功能。
在空间站中,舷窗不仅是航天员观赏地球美景的窗口,更是观测航天器运行状态、进行科学实验和保障航天员安全的关键设施,这种类似于汽车挡风玻璃的窗口,为航天员的“出片”提供了先决条件。
舷窗作为观察外界的窗口,首先要具有高清晰度。如果将中国航天员在太空拍摄的照片放在一起对比,不难发现,从神舟五号到天宫空间站,航天员拍摄的照片清晰度越来越高,这背后离不开透亮的舷窗。
开车的朋友都会有这样的经历,长时间行车会在挡风玻璃上出现很多污渍,这在很大程度上影响了我们观察外界的清晰度。舷窗也是一样,特别是在外太空中高能粒子的冲击和摩擦下,表面很容易被刮花。
针对这个问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研发了一种高科技防污染涂层,该涂层犹如一层隐形的护盾,保护舷窗免受宇宙尘埃与粒子的侵扰,确保航天器的“慧眼”始终清澈明亮。该项技术为航天员提供了绝佳的观看体验,可以清晰地领略地球家园的绝美风光。
空间站在近地区域以椭圆形轨道绕地球运动,周期性地进入地球阴影区和日照区。这种快速的位置变化导致了空间站巨大的温度波动,最大温差可超过200℃。
我们知道,如果给盛装热水的玻璃杯立即装入冷水,玻璃杯会有爆裂风险,空间站的舷窗玻璃也是一样,普通玻璃很难耐受如此大的温差。那么,什么材质才能受此“重任”呢?
熔融二氧化硅玻璃又称熔融石英玻璃,是一种特殊的高科技材质。该玻璃在制备过程中会经历上千度的高温,具有极低的热膨胀系数,能够在极端的高低温环境中保持结构的稳定。此外,该类玻璃还具有极高的强度,能够抵御高速飞行的太空碎片撞击,其强度远高于防弹玻璃。
这种高科技材料制造的空间站舷窗造价不菲,这样的舷窗在中国的天宫空间站可不止一个。据报道,天宫空间站的核心舱睡眠区、问天舱睡眠区等区域都有这样的舷窗,并且随着空间站建设的不断完善,中国航天员的“天景房”还会增加更多的观景窗口,以满足更全面的观测需求。
中国天宫空间站飞行姿态的稳定也是航天员“出片”的关键因素。控制力矩陀螺是空间站姿态控制的关键设备,它利用高速旋转的飞轮获得角动量,并通过改变角动量方向对外输出力矩,从而实现对空间站姿态的精确控制。
该技术曾是中国航天技术的“拦路虎”,为突破核心技术被国外封锁的难题,中国航天人经过不懈努力,研发出集精度高、响应快、寿命长、可靠性高等优点于一体的控制力矩陀螺系统,为舷窗大片的拍摄提供了基础保障。
当以上条件均满足后,是不是就可以在太空拍照了呢?稍等,万事俱备,只欠“东风”!而这个“东风”便是先进的拍照设备。近年来,拍照技术的发展可谓是突飞猛进,就连手机的拍照像素就可以很轻松地达到几千万甚至上亿,拍月亮也成了各大主流摄影设备的必备技能。
先进的超高清相机阵列,能够很轻松地拍摄出超过亿级像素的图像,并且保持丰富的细节和饱满的色彩,再加上相机内置的自适应光学系统,可以实时补偿大气扰动和空间站轻微振动造成的图像模糊,使得空间站“出片”不再是难事。
随着航天技术的飞速发展和科技的不断进步,我们对地球的了解也越来越深。这些高科技技术成果不仅让我们见证了地球的壮丽与神奇,更激发了人类对未知世界的无限好奇和探索欲望。未来,期待更多令人震撼的“空间站大片”诞生,共同见证人类航天事业的辉煌篇章!
[3]白羽,庞贺伟,龚自正.微小碎片对航天器舷窗玻璃损伤状况的跟踪研究[J].航天器环境工程, 2009.
[4]金磊,徐世杰.采用单框架控制力矩陀螺和动量轮的航天器姿态跟踪控制研究[J].宇航学报, 2008.
原标题:《神州十八号宇宙级出品!在轨拍摄地球美景,航天员怎么拍出来的?》
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