¿Por qué no hay estrellas visibles en el espacio cislunar?

Es una cuestión de exposición y rango dinámico. Un sensor como una cámara solo puede manejar entradas en un cierto rango de intensidades, y gran parte de la habilidad fotográfica (o ajustes preestablecidos inteligentes) consiste en mapear la luz exterior en este rango para que los detalles que le interesan se muestren en lugar de convertirse en blanco o negro. .

Si toma una fotografía de una escena muy iluminada, para distinguir los detalles de las partes brillantes (como un paisaje lunar, la Tierra, la ISS, etc.) tendrá que ajustar la exposición para hacer que los objetos débiles como las estrellas también oscuro para ver contra un fondo de cielo oscuro. En su lugar, podría intentar establecer la exposición para mostrar las estrellas, pero ahora el paisaje y la Tierra serían demasiado brillantes (y probablemente también estropearían la imagen al causar destellos).

Uno puede intentar solucionarlo tomando varias fotografías con diferentes niveles de exposición y luego componiéndolas digitalmente juntas. Pero esto requiere mucho trabajo extra.

La respuesta de Anders está completamente bien, pero me gustaría agregar información adicional. Como lo demuestran las transcripciones, la luz reflejada de la Tierra es bastante fuerte incluso a esta distancia:

El brillo de la tierra que entra por la ventana es tan brillante que puedes leer un libro a su lado.

Es decir, incluso con las luces apagadas, probablemente sería difícil ver las estrellas a menos que girara de una manera que no permitiera que el brillo de la tierra entrara por las ventanas.

Sin embargo, cuando la cápsula entra en la sombra proyectada por la Luna (un puro accidente, no planearon que la aproximación fuera de esta manera), llega:

Houston, ha sido un verdadero cambio para nosotros. Ahora podemos volver a ver estrellas y reconocer constelaciones por primera vez en el viaje. Es - el cielo está lleno de estrellas. Al igual que el lado nocturno de la Tierra. Pero todo el camino hasta aquí, solo hemos podido ver estrellas ocasionalmente y quizás a través del monocular, pero no hemos reconocido ningún patrón de estrellas.

Así que por unos minutos sí vieron “el cielo lleno de estrellas”. Aparte de eso, han visto algunas estrellas de vez en cuando, pero solo estrellas singulares y brillantes (quizás también cuando miraban de una manera que minimizaba el brillo de la Tierra y el Sol):

Houston, ha sido un verdadero cambio para nosotros. Ahora podemos volver a ver estrellas y reconocer constelaciones por primera vez en el viaje. Es - el cielo está lleno de estrellas. Al igual que el lado nocturno de la Tierra. Pero todo el camino hasta aquí, solo hemos podido ver estrellas ocasionalmente y quizás a través del monocular, pero no hemos reconocido ningún patrón de estrellas.

Sin embargo, el núcleo de la respuesta de Anders sigue siendo cierto. La exposición es el principal problema aquí: tanto las cámaras como los ojos humanos tienen un cierto rango dinámico, e incluso las estrellas más brillantes son demasiado tenues en comparación con el Sol, la Tierra (en una distancia comparable a la distancia de la Luna a la Tierra) y el Superficie lunar (si estás bajo el sol, como lo fue la mayor parte de la misión). Una cámara moderna podría tomar una imagen HDR que permitiría ver las estrellas al mismo tiempo que la Tierra o el Sol, y sería bastante fácil de hacer si pudiera ocluir las fuentes de luz principales (las mismas forma en que lo hacemos al fotografiar la corona del Sol, etc.). Pero técnicamente, eso sería un "retoque".

La razón es que:

1. Para tomar una fotografía en diferentes condiciones de iluminación, debe usar diferentes configuraciones de la cámara para obtener una imagen útil.
2. Las cámaras (y el ojo humano) no tienen un alcance ilimitado en un conjunto dado de condiciones, es decir, no pueden representar objetos de todos los brillos satisfactoriamente dentro de una sola imagen.

En particular, si uno está fotografiando un sujeto que está muy iluminado, debe usar configuraciones de cámara que limiten en gran medida la cantidad de luz que registra el sensor de la cámara, de lo contrario, se verá abrumado y no mostrará detalles útiles. En el caso de tomar un sujeto que solo esté débilmente iluminado (o, en este caso, emitiendo solo lo que equivale a una luz tenue), como las estrellas, es necesario usar configuraciones que maximicen la cantidad de luz que absorbe el sensor para obtener detalles útiles en la imagen, o uno no registrará nada. Estos dos tipos de configuraciones son lógicamente incompatibles y, por lo tanto, es imposible (con la tecnología de cámara existente) capturar simultáneamente un sujeto muy tenue y muy brillante en una sola fotografía (es decir, no en una composición) y hacer que ambos se vean sensatos.

Y la Luna y las estrellas son un par tan incompatible. La superficie de la Luna se ilumina con tanta intensidad como el paisaje de la Tierra a plena luz del día. Las estrellas son tan tenues que solo se pueden ver de noche.

De hecho, puedes demostrar esto desde la Tierra misma. Aquí hay dos fotografías que tomé con mi propia cámara hace unos diez megasegundos, a partir de esta publicación. Ambos fueron fusilados de noche, en la misma noche. La fotografía de la izquierda se toma con la cámara configurada con la configuración de luz diurna. Sí, estas son las mismas configuraciones que usaría para tomar una fotografía a la luz del día real, solo se usan de noche, y la Luna se registra fuerte y clara. Así de brillante es. Dado que el brillo de la superficie no se ve afectado por la distancia, la Luna equivale efectivamente a una pequeña parte del paisaje iluminado por el sol en el cielo, desde nuestro punto de vista, al igual que en un día brillante y soleado en la Tierra. Como puede ver, las características de la superficie de la Luna son claramente visibles y, además, tiene una coloración similar a su última fotografía, como debería ser, porque ese es su color real. Nótese la ausencia total de estrellas, exactamente como en las imágenes de la NASA. En la segunda fotografía a la derecha, la cámara se configuró en modo "bulbo" para exponer el sensor durante mucho tiempo y su sensibilidad aumentó considerablemente. Ahora puede ver las estrellas, pero la Luna parece casi un segundo Sol: sus características superficiales están completamente borradas porque el sensor se ha saturado con fotones como una esponja que ya ha absorbido demasiada agua y ahora ha tenido suficiente, mientras que la floración contamina. el resto de la imagen.La razón por la que "esperas" ver estrellas es probablemente porque has visto demasiadas películas de ciencia ficción. Las películas representan estrellas para un efecto artístico. En realidad, las imágenes que capturan eso, tomadas en un solo combate, no son posibles con la tecnología actual, y la razón es que el factor entre los dos es del orden de mil millones (90 dB) en brillo. (Podrías componer las dos imágenes anteriores adecuadamente para falsificarlas, pero sería solo eso).