照片是宇宙科学活动最重要的探索成果和科学研究依据，很多没有进入宇宙机会的人可以看到宇宙里有什么，“祝融”号登陆火星时，第一个给我发了火星的照片。

那么，这些照片是用什么仪器拍的呢，如果把自己的普通相机送到宇宙，能用吗？其实答案并不单一，今天讨论两种不同用途的照相机，一个是宇航员带上太空使用的照相机，另一个是装在火星车上用遥控器使用的照相机。

“祝融”号地形导航全景相机

耐高温曾是飞天的门槛

阿波罗计划时期，美国航空宇宙局的科学家们讨论了宇航员登上月球后，为了人类带回月球景色应该采取什么手段。

众所周知，月球的自然条件和地球完全不同，宇航员登上月球一般是在月的白天，也就是太阳直接照射到月球表面的半个月，带到月球上的东西必须考虑防止高温。

在太阳直射条件下，月球表面的温度可以达到度以上，地球上没有为这样的环境设计的一般民用照相机。

另外，当时的照相机将胶卷作为摄像手段来使用，但真正起到影像记录作用的是涂在焦点表面的卤化银粒子，在上了年纪的摄影爱好者中，有过使用胶卷摄影经验的人也不在少数，买胶卷的时候，应该知道包装箱上会显示“请勿放在高温下”这样醒目的字体。

现在，胶卷照相机的时代过去了，相当多的胶卷工厂停止了生产，很多摄影师为了更好地保存自己手中较少的胶卷，经常把胶卷放进冰箱里，但是在阿波罗月面时代，这些胶卷是如何能够承受极限温度的呢。

在阿波罗计划期间，美国航空航天局选择了瑞士哈斯公司开发的哈斯EL照相机，这个相机值数万美元，已经是哈斯公司最便宜的型号之一，美国航空航天局看到的不是为了省钱，而是因为荷花EL在航空摄影活动中表现出色，性能稳定，为此，美国航空航天局委托柯达公司为哈斯EL相机开发了70毫米的正片。

高达EL相机

另外，美国航空航天局选择了顾客相机，但是，这些照相机都被丢在了月面上，回去的时候需要携带大量的月球岩石和土壤的样品，所以没有剩下的地方。

年代，日本的照相机企业开始兴起，积极参加了美国航空宇宙局的宇宙飞行活动，到年为止，日本的尼康公司向美国航空宇宙局提供了F照相机和特殊改造的镜头，用于阿波罗15号的任务。

年，改良型尼康F系列的自动聚焦相机在美国的天空实验室空间站登场，有趣的是，由于研究开发费用太高，尼康公司向美国航空航天局提供照相机的合同损失很大，但是，尼康公司通过宇宙照相机的开发取得了很多科学研究成果，特别是尼康产品的可靠性和操作性能大幅提高，更是自己赢得了巨大的声望，成为了美国航空航天局的长期合作伙伴，从这些方面来看，尼康公司也表示

数码时代带来的变化

进入数字时代后，不用担心胶卷能不能耐高温，照相机里的感光装置能承受火箭的起飞和宇宙飞船的返回的激烈振动和冲击，已经证明，主流单反相机厂商为野外摄影设计的严格的环境标准在宇宙中也很有用。

进入国际空间站的第一架单反相机是尼康F4，于年发射，年，柯达公司和尼康公司合作开发的柯达DCS相机被发射，到年12月为止，发射了最后的胶卷照相机尼康F5，这次飞行并非寻常，尼康F5被直接带到航天飞机外的宇宙，用于拍摄在船外行走的过程。

尼康F4

之后，美国航空航天局完全放弃柯达品牌，全面转向尼康数码相机，年-年，美国航空航天局购买了48台尼康D4相机和64个镜头，年，美国航空航天局再次下订单，一口气购买了53台尼康D5，微软时代到来后，喜欢尝试新技术的美国航空宇宙局也不放过，将索尼7SII发送到了国际空间站。

随着数字技术的发展，美国航空航天局也在研究电子产品是否直接上天，根据至今为止的统计，iPhone4、HTCNexusOne、iPad23种数码产品曾被送往天空进行拍摄。

火星的照相机大不相同

上述大部分是普通的民用照相机，即使被称为“专业的照相器材”，也是大量生产的商业模型，火星车上搭载的照相机不能直接购买商业相机，也不能进行改造，可以说是“自家制造”。

以在火星运行的根性号火星车为例，拥有23台大小不同的相机，其中最重要的是被称为“主摄像头Z”，“主照相机Z”由两台个别的照相机构成，发挥3D摄影的效果，根据美国航空航天局的报道，“主照相机Z”可以感知到与人眼相似的红、绿、蓝颜色以及超出人类颜色感知范围的紫外线和红外线颜色的成像，在最大的焦距中，“主摄像头Z”可以在附近看到铅笔尖大小的东西，或者在足球场外面看到杏仁一样大的目标。

根性号竟然有23台照相机

“主摄像头Z”的关键技术很多，其镜头变焦机构很重要，根据美国航空航天局的专家的说明，其光学设计与民用照相机的变焦镜头相似，但机构不同。

普通照相机的变焦镜头多采用旋转变焦，镜头内安装有螺旋状轨道，轨道上有润滑脂，转动变焦环可以驱动镜筒的运动，改变焦距，但是，随着时间的推移，润滑脂分解、变质、变焦机构的机械性能劣化、难以移动，最终镜头自己锁定、取下并清洁，必须重新注入润滑脂当然在火星上是行不通的。

为了解决这个问题，“主照相机Z”遵循“好奇心号”主照相机的基本设计，采用透镜用电子箱、滤镜轮、变焦镜头、聚焦机构构成系统，还具备遮光罩，镜头变焦范围从6.2～.4mm变为26～mm，同时，简化光学设计，降低对透镜元件位置变化的灵敏度，大大降低在光学元件的制造和组装过程中产生问题的风险。

“主照相机Z”的变焦是由一个移动聚焦透镜组、两个移动变焦透镜组、三个固定透镜组和一个平面元件（滤波器）构成的全折射设计，光学元件和所有运动部件被密封在光刻外壳内以防止灰尘污染，由另一电动机驱动的齿轮机构在不同的光照条件下可以交换不同的滤波器，形成11种不同色调的图像。

事实证明，“主摄像头Z”的设计可以合理执行，可以为人类提供这颗红星的珍贵图像。

随着技术的发展，用于记录影像的设备增加了，接下来有能在宇宙拍照的东西，有没有把自己的相机送到宇宙的机会呢？真的是很期待的事情。

文/常飞

编辑/王立莉

审查/杨建杨蕾

导演/索亚