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天上那个是什么?那是SpaceX的火箭,尽管看起来一点都不像

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天文在线 2021-01-27 10:36

简介:超新星?星云遗迹?其实这是火箭发射时的图片。3月6日,当“猎鹰9号”向国际空间站发射升空时,一名摄影师在SpaceX第20次货物补给任务的发射过程中拍摄到了这张优美至极的图片。

佛罗里达开普卡纳维拉尔—行星状星云?超新星遗迹?不,这张壮丽的图片实际上是火箭发射的照片。火箭的废气与空气互相作用,看起来就像一个太空深处的天体。

3月6日,当猎鹰9号向国际空间站发射时,一名摄影师在SpaceX的第20次货物补给任务发射期间抓拍到了这张照片。在第一级助推器降落到目标着陆区(就在不远处)之前,就形成了如此奇观。

Supercluster的太空摄影师埃里克·库纳(Erik Ku​na)对Space.com表示:“看到这种现象实时总能令人惊奇。” “但是没有什么比在相机的取景器中捕捉到的图像更好。我总是对图像细节和清晰度感到惊讶。”

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那天晚上,我站在NASA肯尼迪航天中心的一片草地上,看着猎鹰al翔于夜空。火箭看上去像是明亮的橙色火球,夜晚变成了白天,发动机的轰鸣声淹没了我。 在新闻发布会上,天气虽然寒冷多风,但那也是一个晴朗的夜晚。这意味着可以在飞行过程的各个阶段看到火箭:升空,主发动机关闭(MECO),阶段分离,第二阶段点火和一系列三着陆燃烧。

火箭执行这些步骤时,三着陆燃烧天空中会出现发光的云层,这就类似于行星状星云。随着火箭发动机的燃料燃烧,云层便会起伏不定。在云层中,能看到两个明亮的点随着火箭的两个阶段彼此远离而分开。 发射后,SpaceX在Twitter上发布的简短视频中对此现象进行了介绍。该公司解释说,(视频中的)这种效果是在阶段分离之后产生的,这两个阶段有着各自的任务:第二阶段正在运行并将运载目标推进轨道,而第一阶段正在将其发动机发射回地球。

埃里克·库纳(Erik Kuna)捕捉到了SpaceX的CRS-20货物向国际空间站发射的壮观景象。 在此图像中,发射引起的现象类似于行星状星云。 (图片来源:Erik Kuna / Supercluster)

结果如何呢? 令人神往的火箭“星云”。 但这不是这次本月初发射时独有的现象。 埃里克·库纳(Erik Kuna)自从他在去年CRS-17发射期间首次捕获到一颗“星云”以来就深深地被它着迷。 库纳说道,大多数发射会引起令人惊叹的灯光秀,但这并不总是那么明显。 他告诉Space:“每次发射都会发生这种情况,只是有些比其他的要突出。”

“最好的是SpaceX发射器,助推器返回地面,但所有发射都会有一定程度的(此类)现象。” 例如,在日出或日落之前的黄昏发射期间,太阳可以照亮火箭的羽流,使其看起来像天空中的巨型水母。 由于产生怪异的波浪状云,这些发射经常被误解为UFO。 (友情提示:绝对不是外星人。)

ULA的Atlas V火箭搭载了AEHF-5军事通信卫星,于2019年8月8日拂晓发射。该火箭的尾气被太阳照亮,产生水母状烟羽。 (图片来源:ULA)

但是,星云图像需要稍有不同的情况。需要先夜间发射火箭并​​进行助推降落,最好降落在地面上。

这就是猎鹰9号和猎鹰重型发挥作用的地方。 SpaceX将其猎鹰系列火箭设计为可重复使用的,因此在升空后,火箭的第一级进行空中转向,将自身重新定向到空中以返回地球。然后它就在陆地上或海上浮动平台的甲板上轻轻触地。

返回陆地着陆最适合(如图的)星云发射,因为它们的飞行轨迹使第一阶段和第二阶段分离之间的相互作用以及在黑暗的天空下的助推燃烧更加明显。库纳对Space.com表示:“这创造了光和气体的神奇交响曲,这些交响曲混合成各种颜色和形状的画面,产生了史诗般的照片。” 他说:“在之前的夜晚发射中,我注意到我们会看到这种大气辉光很像火箭尾气周围的极光。” “火箭产生了这些令人着迷的图案,看上去很像太空中的深空图像。”

火箭第一级和第二级之间的相互作用可产生令人眼花缭乱的图像,让人联想到深空中的星云,如此图-从向空间站发射的SpaceX货物的图像。 (图片来源:Erik Ku​​na / Supercluster)

库纳(Kuna)着手用摄影技术捕捉令人难以置信的现象,研究需要使用哪种装备和设置。得益于相机中的超灵敏传感器和特殊的聚光镜,他能够捕捉到令人惊叹的图像。 他说:“一旦了解了主要内容并了解了正在发生的事情,该技术就很简单。”对于想要尝试的摄影师,他建议使用长焦镜头使用较高的ISO,较大的光圈和较慢的快门速度。 库纳说,除了传统的发射镜头外,还有很多其他东西,但成功的关键在于掌握基本概念。库纳(Kuna)是第一个捕捉到这种奇观的人,但是从那以后,(火箭发射的)星云的开始进入大众视野。 他说:“我认为这对很多人来说都是难以捉摸的,因为作为摄影师,我们很烦比如说噪声(亮度或颜色的变化)或图像缺乏清晰度之类的东西。” 但是实验是有回报的。当他看着相机时,他知道自己有一些特别的东西-火箭发射摄影的奖杯:火箭星云。 库纳说:“我(脑海中)有一张我认为看起来像的星云照片。” “我开始进行试验,并最终在发射过程中抓拍到了它。”他说,他的同事注意到与宇宙中星云的相似之处。

库纳说:“他俯身靠在我的肩膀上,说'那看起来像是个异常的星云。' “我知道我中奖了。”术语“火箭星云”由此诞生。 那么,当我们看火箭星云照片时会看到什么?据库纳说,在CRS-17照片中,第一级发动机看起来像是橙色的辉光,而第二级真空发动机则在底部散发出蓝紫色的光。 他说:“这两个相互作用就形成了所看到的图像,两个区域相互碰撞,一浪又一浪,在黑暗的天空中创造出美丽的画面。” 库纳(Kuna)每次夜间着陆时都会尝试拍摄星云。到目前为止,他抓到了3个:CRS-17,STP-2(猎鹰重型)和现在的CRS-20。 (CRS-17助推器在海上而不是在陆地上着陆,但距离发射场足够近,效果是差不多的)

从SpaceX Falcon Heavy的发射来看,这次的更为明显,火箭的第二阶段在图像底部产生了令人难以置信的紫色螺旋。 (图片来源:Erik Ku​​na / Supercluster)

当地火箭摄影师约翰·克劳斯(John Kraus)对CRS-20火箭星云的看法有所不同,该星云在3月12日的美国国家航空航天局(NASA)的每日天文图片(APOD)中展示出来。其中,他更多关注火箭回火燃烧以使其自行着陆的动作,比如three burns。 在他的图像中,我们看到猎鹰9的第一阶段回弹燃烧朝向框架顶部向上弯曲,第二阶段继续向低地球轨道行驶,在回火烧毁下方就可以看见火焰的踪迹。在背景中,火箭的两个阶段的尾气不断膨胀。 一个特写镜头和长时间曝光可以观察到猎鹰9的升空燃烧和第二阶段燃烧,以及这两个阶段之间的羽流相互作用。真的难以置信。

于2020年3月7日 拍摄的此图像是典型的“条纹”照片,某种延时图像和火箭星云之间的结合。如果构图正好,连拍就可以成为火箭摄影的金奖作品。这是因为摄影师可以一次拍摄到整个发射过程,包括着陆。 克劳斯对Space.com表示:“我认为[条纹]是在一张照片中总结整个发射过程(或者对我而言,是发射过程中独特部分)的令人兴奋的方式。 克劳斯(Kraus)和库纳(Kuna)都说计划这样的摄影与计划一个条纹大不相同。

库纳说:“星云和条纹是两个不同的东西。” “一种方法是通过相机可能的最大开口捕获少量的光,并专注于发射的特定时刻,而条纹拍摄的要求是在很小的开口中捕获大量的光,通常是通过更宽的镜头来捕获在很长一段时间内拍摄火箭的运动。” 他说:“想想如果SpaceX不投放助推器,我们将永远看不到这种景象;它确实雄伟而令人敬畏。” “我等不及飞船升空了!” 无论是初次尝试条纹,还是星云或其他任何事物,克劳斯说道,都记得要尝试新事物,但你永远不知道自己将会捕捉到什么。

作者: Amy Thompson

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