太陽系全家福

太陽系全家福是由美國國家航空航天局的太空船旅行者1號於1990年2月14日拍攝的合成照片 。 拍攝進行於太空船離開太陽系八大行星後 ， 進行其星際任務之前 。 同時 ， 這些照片亦是著名由遠方太空拍攝的地球照片 「 暗淡藍點 」 的來源所在 。 曾任旅行者1號攝影團隊的美國著名天文學家卡爾 · 薩根 ， 從事了多年才能促使這些照片的出現 。 這些照片是由旅行者1號在處於64億公 - { 裏 } - 外 （ 40億英里 ） 的外太空 ， 與黃道呈32 ° 時所拍攝的 。 美國太空總署當時從太空船發射回地球的訊號中 ， 編譯出60張照片 ， 連線6米之長 。 挑選旅行者1號進行這個任務 ， 是因爲她的飛行軌跡被設定飛到太陽系的北極上空 ， 在這個位置向後望太陽對船上的儀器損耗較少 。 與其姊妹船旅行者2號不同 ， 由於她的飛行位置較爲與黃道靠近 ， 結果在拍攝木星時就會過於靠近太陽 ， 增加儀器損毀的機會 。 從這張由60張單獨照片合成的照片中 ， 可看到 （ 從右至左 ） ： 海王星 （ N ） 、 天王星 （ U ） 、 土星 （ S ） 、 太陽 （ SUN ） 、 金星 （ V ） 、 地球 （ E ） 及木星 （ J ） 。 當中木星的映像大於使用窄角度鏡頭時拍攝的一個像素 ， 所以能夠被清楚剖析 。 同樣土星的映像也可清晰看見圍繞它的光環 。 而天王星及海王星的映像則比實際爲大 ， 那是因爲在拍攝照片的15秒曝光時間之中 ， 太空船自身的動作使照片被擦模糊 。 金星與地球的映像則是因爲太空船與之相距太遠 ， 致使拍攝出來的映像比窄角度鏡頭拍攝出來的一個像素還要小 。 地球只佔整像照片的 0.12 像素左右 ， 而金星更只佔 0.11 個像素而已 。 無獨有偶 ， 地球的位置亦剛好在其中一道太陽的散亂光線之上 。 不過這張全家福仍然遺漏了水星 、 火星和當時仍被列爲行星的冥王星 。 水星因爲太過接近太陽而拍攝不到 ； 火星就因爲太陽的散亂光線影響了太空船上的鏡頭而拍不到 ； 而冥王星則因爲體積太小及離太陽較遠而照射不到足夠光線 。 正如上文所說 ， 由於這張全家福是合成照片 ， 並非以一次曝光而拍攝 。 當中 ， 有爲數不少的照片是經過不同的曝光及使用不同的濾光器拍攝而成 ， 以便儘可能提高拍攝對象的具體特徵 。 拍攝太陽時則使用了最暗的濾光器 （ 一條甲烷吸收帶 ） 及選取了儘可能最短的曝光時間 （ 五千分之一秒 ） ， 以減低太陽的強烈光線對太空船上鏡頭內的光導攝像管的影響 。 從照片看來太陽並非很大 ， 只有從地球上看到的直徑大約40分之一左右 。 然而 ， 其亮度仍然比在地球上看到的最光亮恆星天狼星多出8百萬倍 。 照片能夠拍攝得如此光亮 ， 是因爲經過鏡頭內的光學儀器多次反射所致 。 而在其他圍繞太陽的闊角度照片 ， 亦可看到一些加工以減低光學儀器內散亂光線對照片的影響 。 這些照片用上了清晰的濾光器作一秒的曝光拍攝而成 。 大部份的照片都使用了闊角度鏡頭 ， 但在拍攝行星時則採用了焦距爲1500毫米的窄角度鏡頭 （ 上圖內在合成照片外另置的行星照片 ） ， 以突顯各個行星的特徵 。