Не торопитесь говорить, что вы уже читали статьи на эту тему, и поэтому знаете заранее, что я напишу.
Я как раз не буду писать о том, что вы слышали много раз - что лунный грунт слишком яркий, а звёзды слишком тусклые, чтобы их можно было сфотографировать с поверхности Луны. Я напишу о другом - что звёзды сфотографировать можно. И даже размещу один из таких снимков - вид звёздного неба с поверхности Луны.
Снимок, правда, не очень качественный, поскольку это скан из книжки. Точнее, скан из технического отчёта (technical report). Снимок сделан в 1966 году автоматической станцией "Сервейер". На снимке видны звёзды созвездия Близнецов и находящийся рядом Юпитер.
Звёздное небо с Луны фотографируют точно так же, как и на Земле - увеличив выдержку. На короткой выдержке звёзды не проэкспонируются, а при выдержке 1-2 секунды яркие звёзды будут видны очень хорошо. Чтобы Юпитер стал виден на фоне чёрного неба, достаточно вообще 1/30 сек. Речь идёт о чувствительности фотоплёнки 160 ASA, которая была в распоряжении НАСА в 1969 году.
Исследование Луны автоматическими межпланетными станциями началось в 1959 году, за 10 лет до так называемой "высадки на Луну". Впервые поверхность Луны достигла межпланетная автоматическая станция "Луна-2", доставив на Луну вымпел с изображением герба СССР. Затем "Луна-3" в октябре 1959 года сфотографировала обратную сторону Луны, а "Луна-9" в феврале 1966 года совершила мягкую посадку на поверхность Луны и передала на Землю первые лунные панорамы в районе посадки.
США отставали от Советского Союза, но летом 1966 года им тоже удалось осуществить мягкую посадку. Автоматическая станция "Сервейер-1" передала первые снимки с поверхности Луны. Был там и снимок звёздного неба, который был сделан в последней четверти Луны, когда солнечный свет уходил с поверхности.
Вопрос не стоит - можно ли сфотографировать звёзды с поверхности Луны? Ответ однозначен - лунной ночью, конечно, можно. А можно ли сфотографировать звёздное небо лунным днём, когда поверхность ярко освещена солнцем?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы провели эксперимент ночью в черте города - сфотографировали на разных выдержках звёздное небо и ярко освещенные объекты. Верхняя часть кадра была заполнена ночным небом со звёздами, а нижняя часть кадра представляла собой ярко освещённый стадион.
Футбольное поле было освещено прожекторами, укрепленными на 14 столбах: 7 столбов на одной стороны поля и 7 столбов на другой стороне. На каждом столбе крепилось по 4 прожектора. Итого, футбольное поле освещали 56 прожекторов. Кроме того, были фонарные столбы уличного освещения и другие прожектора невдалеке.
Мы сделали несколько снимков, увеличивая выдержку. Естественно, футбольное поле при этом стало высветляться.
Когда выдержка стала больше 1 секунды, на снимках стали появляться звёзды. Трудность обнаружения звёзд на снимке происходила вот по какой причине. Воздух в черте города, особенно около горизонта, сильно рассеивал свет, небо вместо чёрного при увеличении выдержки становилось серым. И чтобы звезда была замечена, она должны быть ярче серого фона.
Чтобы звёзды можно было лучше рассмотреть, мы для вас сделали выкадровку, а потом выделенный фрагмент притемнили в графическом редакторе.
Итак, можно ли сфотографировать звёздное небо на Луне днём, если в кадре находятся очень яркие объекты? Да, это возможно. При длинной выдержке звёзды проработаются, но светлые объекты при этом выбелятся.
Сразу возникает вопрос: а не получится ли так, что рассеивание света в объективе из-за ярких деталей выбелит весь кадр, и мы звёзд не различим? Мы же видели, что в нашем эксперименте при длинной выдержке небо оказалось затянутым светлой дымкой.
Однако небо затягивается дымкой не из-за рассеивания света в объективе, а из-за того, что в земных условиях в атмосфере есть пыль (особенно около горизонта), и она сильно рассеивает свет. Кроме того, свет рассеивается из-за флуктаций молекул воздуха. Даже вдали от города небо у горизонта светлее слабо освещённых объектов, например, деревьев. На деревьях есть некоторый свет, это видно на следующей фотографии, но даже эти слегка освещённые деревья выглядят чёрным силуэтом на фоне ночного неба.
А на лунном небе никакого рассеивания света нет. Если фотографировать звёздное небо с Луны, то при увеличении выдержки небо как было чёрным, так чёрным и будет оставаться.
Даже на нашем снимке, обратите внимание: при увеличении выдержки небо становится вместо чёрного серым, а вот крыши домов на переднем плане (в низу кадра) по-прежнему чёрные. И по середине снимка тёмная полоса города - чернее находящегося рядом неба.
Однако я уже предвижу возражения, что рассеивание в оптике будет очень сильным - со стороны тех, кто в детстве был фотолюбителем и снимал дешёвыми фотоаппаратами с пластмассовыми линзами. Конечно, дешёвые объективы сильно рассеивают свет внутри линз. Сильно рассеивали свет объективы, изготовленные до 1920 года. Но потом было придумано просветление объективов - снижение паразитных отражений от поверхностей линз за счет нанесения очень тонкого интерференционного покрытия в один или в несколько слоёв. Современные объективы имеют многослойное просветление (МС - Multi Coating), их легко определить по цветным отражениям ярких объектов в линзах, которые меняют свой цвет за счёт интерференции света при наклоне объектива - от пурпурно-фиолетовых до зелено-желтых оттенков.
Даже прямо бьющее в кадр солнце не засвечивает кадр, это хорошо видно на снимках с МКС. Рассеивание света в объективе сведено к минимуму.
Итак, мы приходим к выводу, что какой-либо технической трудности сфотографировать звёздное небо с поверхности Луны нет и не было. Если мы посмотрим на объектив Хассельблада, то увидим три кольца.
Первое кольцо - установка выдержки, второе кольцо - установка диафрагмы и третье кольцо, ближнее к корпусу фотоаппарата - наведение объектива на резкость, установка дистанции съёмки.
Можно заметить, что фотоаппарат обеспечивает большой диапазон выдержек - от очень короткой, 1/500 с (обозначется "500"), до очень длинной: 1/2 секунды (обозначение "2"), 1 секунда (обозначение "1") и даже более. Буква "В" означает "выдержка от руки" - затвор будет открыт, пока палец давит на кнопку спуска.
Можно, конечно, поиронизировать и написать, что астронавты плохо освоили фотоаппарат и не знали, что кольцо выдержек можно повернуть до конца против часовой стрелки и выставить выдержку 1 сек и более. А если бы им кто-то рассказал об этом, то они уж точно, сфотографировали бы звёздное небо, потому что даже 1 секунды достаточно, чтобы яркие звёзды проэкспонировали фотоплёнку.
Ну что здесь сложного? Встать в тень лунного модуля (солнце в объектив не светит), одного астронавта поставить силуэтом на фоне неба, выставить выдержку 1 сек и сфотографировать звёздное небо за ним. Мог бы быть великолепный впечатляющий снимок: астронавт на переднем плане и бездна звёзд за ним. Но таких снимков нет, потому что на Луну никто не высаживался. А получить в земных условиях звёздное небо "как на Луне" мешает атмосфера. Поэтому и нет у НАСА таких снимков.
Продолжая иронизировать, можно написать, что специально для лунных экспедиций кольцо выдержек на объективе сделали невращающимся, зафиксировав на одной-единственной выдержке 1/250 с, чтоб не было соблазна сфотографировать звёздное небо.
Никакой технической трудности сфотографировать звёздное небо днём с Луны не существует. На фотоаппарате нужно лишь выставить выдержку 1 сек (или более, что фотоаппарат позволяет) и встать для съёмок в тень. Но у НАСА звёзд на лунном небе нет, поскольку съёмки производились не на Луне, а в павильоне. Ну откуда в павильоне могут взяться звёзды на чёрном бархатном заднике?
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов
Спасибо за внимание! Буду рад любым комментариям!
До новых встреч!