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        內(nèi)斯波利的太空攝影杰作

        2012-11-29 09:59:46沈羨云
        太空探索 2012年2期

        □ 沈羨云

        航天飛機(jī)與空間站對接

        太空照片美得令人窒息

        太空,一個充滿了神秘、幻想的地方。參加太空任務(wù)的航天員們可以看到從腳底下劃過的流星、充滿迷幻色彩的極光、城市上空閃爍的光線、遠(yuǎn)方不眨眼睛的星星、失重環(huán)境下日常生活中的奇異現(xiàn)象……這些景色在地面是絕對看不到的。航天員在太空執(zhí)行任務(wù)期間,除了拍攝任務(wù)要求的照片外,利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行太空攝影已經(jīng)成為很多航天員最大的愛好。例如,美國華裔航天員焦立中最喜歡做的事就是在太空拍攝地球照片,他拍下了24000多張地球照片,這些照片為地球的科學(xué)研究提供了幫助。美國航天員盧杰在他的太空日記中詳細(xì)地講述了空間站的拍照設(shè)備和他太空拍攝的技巧。最近,我國神舟號航天員的太空攝影展也將開幕。這些無可超越,美得令人窒息的照片,將觀眾帶入宇宙,令觀眾產(chǎn)生太空旅行的心馳神往。

        在國際空間站,航天員使用精良的照相設(shè)備拍攝空間站內(nèi)的日?;顒樱⒉粫r(shí)地給地球拍照。由于運(yùn)送到空間站或運(yùn)回地球的東西有限,航天員們沒有使用膠卷照相,而是采用了數(shù)碼相機(jī)。美國航宇局與俄羅斯聯(lián)邦航天局都選擇了尼康單反相機(jī)與鏡頭作為國際空間站的拍攝器材。他們使用的數(shù)碼相機(jī)為35毫米,2000CCD×3000CCD矩陣,在這種數(shù)碼相機(jī)上,可以安裝多種鏡頭,有16毫米的魚眼鏡頭和廣角鏡頭、400毫米的遠(yuǎn)攝鏡頭、24毫米~85毫米的變焦鏡頭。用這樣相機(jī)拍攝的照片完全可以與普通膠片相媲美。每天,航天員們都會將拍攝的照片通過通信線線路下傳回地面,地面有一個專門小組負(fù)責(zé)處理這些照片。

        太空過圣誕節(jié)

        手持照相機(jī)的內(nèi)斯波利

        要在太空拍攝出好的照片,除了選景技術(shù)外,最主要的有兩點(diǎn):第一點(diǎn)是要學(xué)會控制自己身體和相機(jī),在太空失重的環(huán)境下要做到這點(diǎn)也不是件容易的事??臻g站以每小時(shí)28157.5千米從地球上空掠過,按動快門時(shí),你必須正確地?cái)[平相機(jī),這就要求航天員必須很好地控制自己和相機(jī),否則圖像就會跑出焦距外而變得不清晰。第二,需要有超級的“搶拍”能力。太空飛行器的速度達(dá)到每秒8.045千米,拍攝機(jī)會瞬間就會消失,航天員的手指必須在最佳時(shí)機(jī),迅速按下快門,才能獲得高質(zhì)量的照片。此外,天氣和光照情況也會影響太空拍攝效果。

        到目前為止,在太空拍攝的照片都是2D照片。隨著影像技術(shù)的發(fā)展,3D電影和3D照片也已經(jīng)開始逐漸走進(jìn)人們的生活,3D將作為未來影像發(fā)展的一個絕對主流趨勢。太空攝影也開始趕這個潮流,最近發(fā)表了首批來自太空的3D照片,預(yù)示3D攝影在今后的太空攝影中將會越來越占重要的地位。

        失重時(shí)飄散的長發(fā)

        內(nèi)斯波利在空間站鍛煉身體

        太空3D照片的開拓者

        2011年5月24日,格林尼治時(shí)間2時(shí)27分,搭載一名意大利、一名俄羅斯和一名美國航天員的“聯(lián)盟”號載人飛船TMA-20從國際空間站返回地球,安全地著陸在哈薩克斯坦。他們是2010年12月18日乘俄羅斯“聯(lián)盟”TMA-20載人飛船,從哈薩克斯坦境內(nèi)的拜科努爾發(fā)射場升空,前往國際空間站的第26宇航組,已經(jīng)在太空工作了159個晝夜。與往日不同,媒體關(guān)注的不是這次任務(wù)完成的情況,而是一名意大利航天員保羅·內(nèi)斯波利。他在太空拍攝的許多照片創(chuàng)造了幾個第一,其中包括“來自太空的首批3D照片”。

        今年54歲的內(nèi)斯波利在這次任務(wù)中擔(dān)任隨航飛行工程師的工作,在此期間他負(fù)責(zé)一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn),并參與X太空任務(wù)——航天員教育訓(xùn)練程序,將航天員在國際空間站的生活完全展示給孩子們。

        他的最大業(yè)余愛好是利用工作的空閑時(shí)間拍攝照片,內(nèi)斯波利說:“一旦我有空閑時(shí)間,哪怕只有5分鐘,我便會在空間站的7個窗口之間來回盤旋,尋找最佳拍攝時(shí)機(jī)。地球是非常美麗的,也是攝影師所拍攝最壯麗的星球?!痹谶^去6個月空間站工作期間,他時(shí)常拿起標(biāo)準(zhǔn)版伊拉斯莫斯雙目鏡相機(jī)(ERB-2)拍攝空間站的日常生活,這些照片是首批從外太空拍攝的3D照片。

        內(nèi)斯波利希望每個人都盡可能到太空環(huán)境體驗(yàn)感受一下,但就目前的條件來說,似乎不太可能。因此,他非常樂意以一種特殊的視角呈現(xiàn)太空生活,將自己在太空中的生活感受與大家分享。于是,內(nèi)斯波利將拍攝的照片上傳給Twitter他自己的微博(@astro_paolo)中。目前,有數(shù)百萬人利用照片分享平臺TwitPic,將照片上傳給感興趣的網(wǎng)友,但是很少像內(nèi)斯波利上傳的照片那樣蔚為壯觀,因?yàn)樗哂袆e人所沒有的獨(dú)特優(yōu)勢——在太空攝影。內(nèi)斯波利在空間站的日子里經(jīng)常更新自己的微博,每隔幾天就更新他的照片。網(wǎng)友們對他的微博十分感興趣,他的微博已有46000位關(guān)注者,每天接收到200條~500條關(guān)于微博照片的回復(fù)信息。要是讀者想看更多他上傳的照片,可以關(guān)注Twitter上的@astro_paolo,或者查看他的Flickr網(wǎng)頁。

        首批太空3D照片

        下面是幾張來自太空的第一批3D照片,這都是用標(biāo)準(zhǔn)版伊拉斯莫斯雙目鏡相機(jī)拍攝的。第一張照片是內(nèi)斯波利戴著圣誕節(jié)的帽子,在家人贈送的圣誕節(jié)禮物包圍下面帶笑容,顯示出十分欣喜的表情,他希望通過這張照片與家人和微博的網(wǎng)友們共享奇特太空的圣誕節(jié)快樂。第二張照片是內(nèi)斯波利右手拿著照相機(jī),左手舉著制作3D的軟件。第三張照片拍攝的是女航天員卡迪·科爾曼,失重狀態(tài)下她的長發(fā)飄散起來;第四張照片是內(nèi)斯波利在空間站鍛煉身體。

        從這些照片看,似乎與普通的2D照片沒有什么區(qū)別。但是,它們有本質(zhì)的不同。2D與3D照片的最大區(qū)別是2D照片是用單鏡頭拍攝的,3D照片用雙鏡頭同時(shí)從兩個角度拍攝,在按下拍攝鍵時(shí)同時(shí)曝光,之后需要經(jīng)過后期軟件的合成,才能達(dá)到理想要求。3D圖片可以給人立體的感覺,制作3D圖形的軟件有很多,3Dmax應(yīng)該算是比較好的了。像觀看3D影片一樣,觀看3D照片時(shí)也需戴上特制眼睛才能達(dá)到3D效果。所以,如果只用肉眼看照片是顯示不出立體效果的。

        首次公布的航天飛機(jī)與空間站的對接照片和視頻

        6月7日,美國航宇局公布了“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)與國際空間站對接的照片和視頻,這是該局首次公布航天飛機(jī)與空間站對接的照片和視頻,它是乘坐俄羅斯飛船離開空間站的意大利航天員內(nèi)斯波利的杰作。

        5月23日,當(dāng)“聯(lián)盟”飛船距離空間站約183米時(shí),俄羅斯地面飛行控制中心指示航天員操縱飛船旋轉(zhuǎn)130度,使得內(nèi)斯波利有機(jī)會拍攝到“奮進(jìn)”號與空間站的對接照片和高清視頻。這是“奮進(jìn)”號的第25次飛行,也是它的“絕唱”之旅。完成這次飛行后,“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)將退役,其總共飛行的時(shí)間是299天,飛行里程近兩億千米。

        情人節(jié)的禮物

        2月14日是情人節(jié),在這一天,情侶們互相饋贈禮物,用以表達(dá)愛意或友好。在太空的內(nèi)斯波利也沒有忘記這個節(jié)日,希望在這一天送給地面上的情人們一份來自太空的禮物。因此,他一直在尋找一些心形物體,以便在情人節(jié)那天上傳到網(wǎng)上,送給地球上的情侶們。盡管他一直在努力尋找,可始終未能如愿。但在情人節(jié)的前2天(2月12日),當(dāng)他正在ARED健身器材(位于圓頂瞭望塔下方)上鍛煉身體時(shí),休息期間無意中向上看,正好看到一個心形的環(huán)礁從頭頂掠過。他迅速拿出相機(jī),拍攝了幾張照片。環(huán)礁周圍只有水和云團(tuán),沒有其他東西。他很有感觸,自己付出很大努力都沒找到的景象卻自己送上門來,這難道不像愛情嗎?

        內(nèi)斯波利拍攝的埃崩環(huán)礁是馬歇爾群島的一部分,這個群島由一系列小環(huán)礁構(gòu)成。環(huán)礁由細(xì)長的珊瑚島構(gòu)成,或者以弧形列島的形態(tài)存在,或者是完全封閉的環(huán)礁湖,這個小群島一度為美國所有,1986年獲得獨(dú)立。從太空中看,構(gòu)成埃崩環(huán)礁的珊瑚礁在太平洋上形成一個白色的心形。這幅精彩的太空圖片,可以使天下更多的有情人相信愛情的偉大。

        心形的埃崩環(huán)礁

        被“擠壓毀滅”的月球

        瑪雅人曾預(yù)言2012年將是世界末日,并且近期頻繁出現(xiàn)鳥類和其它動物死亡事件,使一些人不由地想到世界末日已逐漸接近。航天員在太空中拍攝的月球照片也呈現(xiàn)出被“擠壓毀滅”的景象,這看上去頗似宇宙中的悲劇事件,可能使一些相信地球末日的人借題發(fā)揮,作為2012年世界末日的依據(jù)。事實(shí)上,這是從國際空間站拍攝的一種月亮視覺偏差,只不過是大氣層視覺巧合,而不是月球出現(xiàn)的毀滅跡象。拍攝月球被壓扁的人也是內(nèi)斯波利。

        當(dāng)國際空間站環(huán)繞月球運(yùn)行時(shí),內(nèi)斯波利拍攝了月球的一組照片,從照片上看,月球被逐漸地壓扁,似乎將要壓扁毀滅。當(dāng)時(shí),他不能解釋這一奇特現(xiàn)象的物理原理。實(shí)際上這是光線折射造成的,類似于鉛筆插入玻璃水杯的效果?!霸愀馓煳膶W(xué)網(wǎng)站”的菲爾·普萊特解釋道,航天員內(nèi)斯波利拍攝月球遭受壓碎的圖像是一種非常普通的“大氣層效應(yīng)”。穿過真空的光線在途經(jīng)地球大氣層時(shí),會出現(xiàn)明顯的折射扭曲現(xiàn)象。光線扭曲的程度取決于光線途經(jīng)大氣層的大小,越厚越密集的大氣層則出現(xiàn)更大程度的扭曲變形。當(dāng)國際空間站途經(jīng)月出時(shí)分,月球頂端移動穿過的光線比底部更少,從而形成較低位置的光線的扭曲,形成“月球擠壓”效果。

        內(nèi)斯波利已經(jīng)乘俄羅斯聯(lián)盟號飛船返回地球,同時(shí)帶回大家期待已久的外太空照片。但他帶回來的只有相機(jī)中的存儲卡和數(shù)據(jù)。根據(jù)”聯(lián)盟”號飛船的返航標(biāo)準(zhǔn)程序,相機(jī)和鏡頭將被棄置于軌道艙中,然后墜入大氣層中焚毀。這些相機(jī)家族中的“英雄”們,將永遠(yuǎn)無法回家了。

        被壓扁的月球

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