為什麼登月照片里沒有星星？

7月16日，是阿波羅11號登月發射的紀念日，我推送的原創文章阿姆斯特朗為啥是第一個登月人？ - 知乎專欄，沒想到竟然還有那麼多懷疑、質疑聲，甚至有人全盤否定整個阿波羅登月計劃的真實性。這些人的認知水平和價值判斷，真是令人捉急。

我今天就挑一個所謂的「最大質疑」——為什麼我們在登月照片中看不到星星？讓我們用科學的眼睛和心態來看看，到底這是為什麼？

我先說個最簡單的答案：宇航員拍照時魚和熊掌不能兼得，不能同時——既拍到登月近景，又能拍到星空背景。稍微懂點攝影的人都知道，針對亮度反差極大的兩樣東西，是不能同時都拍清楚的，這是相機曝光設置所決定的。具體又該如何理解呢？且看下文——

先從阿波羅11號登月地點說起，為什麼呢？

因為位置決定拍攝效果。

其實，整個阿波羅登月計劃的6個登月點，全都選在了月球正面。

月球正面、反面？又是如何區別的？

因為地球對月球具有強大的引力效應，強大到能夠死死地鎖住月球的一面，永遠朝向地球的這一面，就被稱為月球正面。相反，背向地球的另一面就叫月球背面。這種效應也被稱為潮汐鎖定。

那為什麼要選擇正面登月呢？

因為朝向地球的正面，相對於背面來說，環形山較少，存在大面積的月海（看起來較暗的月表低地），表面更平坦些。無論是著陸、探測、科考，從登月宇航員角度衡量，無疑安全係數更高，成功係數更大。

現在我們知道了阿波羅計劃的登月點都在月球正面，那麼意味著什麼呢？

這意味著：①登月宇航員不僅可以看到地球，還能拍攝到地球。眼力好的人甚至能夠大致分辨出各大洲、大洋的輪廓。②來自地球的反射光，能夠直接照射到月球表面，使得那裡的光亮度極強。這又意味著什麼？會對宇航員拍照造成什麼影響？後面會細說。

▲從月球上看地球，要比在地球上看月球差不多大四倍。

▲這張照片是1968年美國宇航員，在阿波羅8號飛船上拍攝的。地球正從月球地平線升起。

從月球上看地球升起，學名叫「地出」，雖然只在一個很小的天區里徘徊，但往往長達48小時！要知道我們在地球上看日出或者月出，往往不過兩三分鐘而已。

▲阿波羅17號登月宇航員、地質學家哈里森·施密特，在一面美國國旗旁，旗幟上方正好指向地球。

關鍵問題來了，為什麼登月宇航員能夠清晰地拍到地球，卻拍不到星星、銀河呢？不是說月球沒有大氣層，更沒有霧霾，在沒有任何遮擋的情況下，應該看到／拍到滿天繁星、銀河玉帶才是呀？這是為什麼？

嚴格意義上說，月球也有大氣，只是太稀薄了，總質量大約只有10噸，這相當於一艘阿波羅登月飛船著陸時釋放的氣體總量。

當然，正是因為月球幾乎沒有大氣，才導致——無論是太陽光，還是來自地球的反射光，都能100%直接照射到月球表面，使得那裡的光亮度極強。那麼到底有多強？

▲有圖為證。這是阿波羅12號宇航員在1969年11月14日拍攝的月球表面場景。

照相機鏡頭正好迎著太陽光，是不是讓你覺得很刺眼？（當然，這其中也有部分原因是照相機為了能清楚拍到月表，讓太陽曝光過度。）但不管怎麼說，月球上的太陽光還是夠足的！

再看看來自地球的反射光——我們不妨叫它「地光」，這種地光遠遠強過地球上的月光，亮度大約是月光的50倍。

所以呢，太陽光+地光，在這種強光條件下，登月宇航員要想清晰地拍出在月球上的場景，只能把照相機設置到強光模式。因為只有在強光模式下，相機進光量減小，也就是曝光量減小，這樣才能拍清楚強光下的主體。所以，這就會造成旁邊相對暗弱的物體，拍不清甚至拍不到。

結果導致——在照相機強光模式下，月球天空中那些微弱的星光彷彿消失了一樣。

▲1969年11月14日，阿波羅12號登月宇航員拍下的照片。因為光亮度反差極大，只能拍到表面近景，卻無法拍到星空背景。

要是你還不太相信的話，我們不妨再看看一組拍攝實驗。

下面採用一款尼康D200數碼單反相機，擁有Sigma 28-300mm變焦鏡頭和偏振濾鏡。相機設置一直保持不變：感光度為ISO 400，光圈為f/10，變焦為28毫米。

唯一改變的只是快門速度：從1/400秒到30秒不等。這是為了我們的拍攝主體：白天場景／夜晚場景／金星／日光燈——四種光亮度反差極大的主體，分別都能讓相機拍清楚，只能改變參數——曝光時間。

一組照片勝過千言萬語。

當我們在相機同一種設置下，拍攝結果很明顯：要麼只能拍出白天場景，而忽視夜晚場景／金星——漆黑一團；要麼拍出清晰的金星，忽視其他三種主體——抹殺一切。

讓我們再回到阿波羅登月現場——

▲1971年7月31日，阿波羅15號登月宇航員大衛·斯科特手持哈蘇500 EL/ M相機。

當時，NASA給宇航員配備的是哈蘇500 EL/ M相機。宇航員穿著厚重的太空服、戴上厚厚的手套，幾乎不可能精準地調焦調光圈，也按不下快門。

NASA為了解決這一問題，讓設計部門把快門鍵放大，光圈也被改裝成只有四個選項，並把哈蘇相機固定在太空服上，拍攝模式被簡化成——推高相機、調焦、按下快門（那時還沒有自動對焦更沒數碼相機呢）。這樣，登月宇航員們才拍出了流傳至今的登月照片。

但，就算再頂級的相機裝備也不能「魚和熊掌兼得」，不可能同時既拍到登月近景，又能拍到星空背景！這是由照相機作為一部機器本身決定的——物理學中的第一性原理無法消除。

儘管登月宇航員仰望星空，為浩瀚星辰而嘆為觀止，但也無法拍出「滿天繁星與登月場景一圖並舉」的震撼效果！

▲這張照片是1972年阿波羅16號宇航員拍攝的，月球漫遊車曾在阿波羅15號、阿波羅16號和阿波羅17號任務中使用。

有人可能反問，那為啥宇航員不拍張月球星空的照片？人家大老遠地飛去為的是科考，不是為了堵住噴子的嘴，還有工夫特意留一手？！造謠者故意不信，就是給什麼證據都沒用！

說到這份兒上，所有自帶正常智商的人，都應該徹底明白了，為什麼登月照片里沒有星星的原因吧——跟什麼棚拍造假騙局，沒有半毛錢關係。

NASA也好，動用40萬人、2萬家科研機構、大學、企業，投入時值254億美元也好，阿波羅計劃作為人類史上最偉大的科技成就，絕不會被地球一小撮質疑者而絲毫篡改的。

寫下本文，我的初衷並非是針尖對麥芒似的駁斥某某人，而是希望藉此機會傳遞一種科學認知和理性判斷，讓微弱的科普之光照亮更多人，啟發更多人。但如果你是個徹頭徹尾、無可救藥的噴子，還是省省吧，浪費生命的地方有很多，去吧。