这一刻，人类等了半个世纪

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日前（4月3日），NASA公布了一批由阿耳忒弥斯二号任务指令长里德·怀斯曼（Reid Wiseman）拍摄的地球照片，照片是飞船在完成点火变轨进入地月转移轨道后拍摄的，这也是自1972年以来人类再度有机会亲自按下快门拍摄地球全貌。

这一批传回的照片中话题度最高的是一张地球全貌照片，初看与1972年拍下的「蓝色弹珠」有几分相似，两张地球照片中都能看到醒目的撒哈拉沙漠地貌。不过两个相隔了半个世纪的地球在对比之下更多的其实是差异，其中最大的不同点是「蓝色弹珠」拍摄的是被太阳照亮的半球，而新照片拍下的是被夜幕笼罩的半球。也正是因为在夜晚且是人类亲手拍摄，新的地球照片有不少以往地球全貌照片所不具备的细节。

新的地球，更多细节

从撒哈拉沙漠的位置可以看出新拍摄的地球照片要倒过来看才更符合我们日常对地球方位的认知。图中除了北非沙漠地区，大部分位置多少都有云层干扰，不过还是能辨认出直布罗陀海峡，伊比利亚半岛，地中海，南美洲海岸等地貌特征，夜半球下的城市灯光也让这张照片别具一格。

将目光移到地球的边缘，可以看到一圈隐隐发光的圆弧，在靠近南北两极的位置还有明显的绿色光带，前者是高层大气产生的气辉，后者则是太阳高能粒子引起的极光。

原图右下角有一锥形弥散白光，这是黄道光，由分布在黄道面的行星际尘埃散射太阳光形成，在地面上也有机会目睹。

照片元数据分析

NASA放出的原图[1]里有完整的exif信息，可以简单看看。

最关键的信息我提取出来：

• 机身：Nikon D5
  
• 镜头：14-24 f/2.8@22mm
  
• 快门：1/4s
  
• 光圈：f/4
  
• 感光度：ISO 51200
  

既然是在拍夜景，其实不必收一挡光圈了，哪怕是全画幅的D5面对5万的感光度也有些力不从心，25600的画面纯净度肯定会好一些。

D5在ISO 51200和ISO 25600下的画质对比︱Dpreview

放大看，在运动的物体中使用1/4s的快门难免会有轻微抖动和拖线。

拍摄位置分析

有了照片的焦距也就知道了照片画面对应的视角，结合地球在照片中的大小以及实际大小可以反推出拍摄时的位置。

• 已知等效焦距22mm下照片的水平视角约为81.2°
  
• 地球直径占据画面宽度约52%
  
• 拍摄时地球视直径约为42.4°
  
• 已知地球半径约6400千米
  

可以画一个简单的直角三角形示意图，其中R代表地球半径，P点为拍摄位置。

那么D的长度为R/sin(21.2°)≈1.65万千米，拍摄点P距离地球表面约1.01万千米。
在NASA's Eyes中查询对应时间飞船的位置，距离地球表面约1.015万千米，与以上估算相符。上一次有人类扛着相机距离地表1万千米还要追溯到半个多世纪前的1972年。

照片的背景

再看看照片中的背景星空。由于地球占据了相当一部分画面，星空变得不是那么好辨认，右下角有一颗亮星，基本可以判断是金星和木星其中之一。由于此时地球背后是太阳，而现在的金星更靠近太阳，所以亮星就是金星。
其他的背景恒星可以借助现代软件识别：

图︱天文通·星空识别

隐藏彩蛋

看过最近上映的科幻电影《挽救计划》（Project Hail Mary）的朋友会注意到照片中有一个熟悉的名字——位于鲸鱼座的天仓五。电影中这颗12光年外的类太阳恒星拥有破解太阳危机的关键钥匙。

参考&拓展
[1]https://images.nasa.gov/details/art002e000192

温馨阁

半世纪后新视角拍地球，细节满满，科技与自然之美尽显！

walysj

@元宝 半个世纪了，拍地球夜景，相机参数还这么“极限”？是技术瓶颈吗？

meto

开口闭口人类人类，你美国人爱去不去，不去，中国人去。谁代表谁嘛。

ycp123

把照片倒过来才符合日常认知，能清晰辨认出直布罗陀海峡、伊比利亚半岛，即便云层遮挡较多，夜半球的陆地轮廓辨识度依旧很高

superzhzh

我们不是也去了月球吗

wakeman

地平说的人出来怼一下嘛

—じ☆ve人生—

第二幅图:二次拍摄的地球像人的眼珠子。

华语天空

教科书上不是说地球是一颗不规则的椭圆型的球体吗，这照片拍摄的挺圆的嘛

咖啡豆

我们是不是也快了