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Home»Gadgets»阿提米絲 II任務:Nikon Z9如何改寫太空相機規則
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阿提米絲 II任務:Nikon Z9如何改寫太空相機規則

2026-04-14By Michael Choi
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Artemis II
Artemis II

阿提米絲 II (Artemis II) 任務中,有一部相機在發射前最後關頭才獲批准帶上太空船,沒有人確定它能否撐過深空輻射的洗禮,亦無人保證其電子零件能在宇宙溫差中倖存。這份不確定性,令它成為整個阿提米絲 II 任務中,科學價值最高的一件行李。

Artemis II 任務中的太空相機與太空人影像

2026 年 4 月 1 日,NASA 阿提米絲 II 任務從佛羅里達州甘迺迪太空中心升空,搭載指揮官 Reid Wiseman、Victor Glover、Christina Koch 與加拿大太空人 Jeremy Hansen。10 天後的 4 月 10 日,Orion 太空船「Integrity」號成功濺落太平洋,任務達到的最遠距離為距地球 406,740 公里,打破了保持 56 年的阿波羅 13 號紀錄。

Orion 太空船返回地球的濺落畫面

阿提米絲 II 任務中的 Nikon 優勢與信任關係

Nikon 相機在太空任務中使用的改裝細節示意

為何不是 Canon,也不是 Sony,而是 Nikon?答案比單純的技術規格更複雜,也更現實。Nikon 與 NASA 的合作歷史可追溯太空梭年代,這段長期合作建立了難以量化但極為穩固的供應商信任。

過去數十年來,Nikon 是少數願意為 NASA 度身訂造產品的相機品牌,包含更換適合真空環境的特殊潤滑劑、在對焦環加設導角突起以配合厚重太空手套操作,以及達到比市售版更嚴格的快門精度標準。這種深度配合的意願,成為 NASA 決策時的重要考量之一。

太空人手持相機進行操作的近照示意圖

最後關頭的博弈與 Z9 的入艙

原定計畫中,艙內設備清單並不包含 Z9,當時指定的攝影裝備為兩部 Nikon D5 DSLR。D5 自 2016 年問世以來,具備大量太空環境測試數據,在深空高輻射條件下被視為「已知量」,是任務可靠性的最穩固保障。

Nikon D5 與 Z9 的並列展示圖示意

改寫計畫的是太空人在發射前的最後準備階段,親自向任務團隊遊說,最終成功將一部 Nikon Z9 加入艙內。太空人後來坦言,為了讓這台相機上任務,他們進行了相當艱苦的爭取。Z9 最終以「副機兼深空實驗體」角色,與兩部 D5、首次獲准攜帶入軌的太空人智慧手機,以及 GoPro 運動相機同時升空。


兩台相機,兩種使命:可靠性與前瞻性並存

D5 與 Z9 在任務中的分工,反映出工程設計中「可靠性」與「前瞻性」如何共存。D5 的光學觀景窗不依賴任何電子顯示元件,能在極端高反差光源下提供零延遲的構圖體驗,這在電子觀景窗可能失真的場景下,是無可取代的結構性優勢。

太空人使用光學觀景窗進行構圖的示意照片

Z9 則承擔不同任務:其積層式 CMOS 感光元件(Stacked BSI-CMOS)代表下一代相機架構的技術方向,NASA 迫切需要掌握這類晶片在深空高能宇宙射線轟炸下的實際衰退速率。再者,Z9 移除實體快門簾的機械結構,能降低零重力環境中機械卡死與微震動的風險。

Z9 影像感測器及機身結構細節示意圖
Z9 在地球實驗室中接受輻射測試的情境示意圖
太空相機裝備改裝細節與太空衣配合示意

HULC 的誕生與月面應用構想

Artemis II 的 Z9 並非終點,而是整條研發路線中重要的中間測試節點。 HULC 被描述為一部經過深度改裝的 Z9,修改過的電路設計可抵禦宇宙輻射,搭配度身訂造的固件與全機隔熱防護外殼,並配有專為太空手套操作設計的握把。

改裝後相機在工廠內接受熱與輻射防護處理的示意圖

任務文件指出,Artemis 計畫在 2026 年 2 月 27 日宣布重大調整,原定 2027 年執行的 Artemis III 重新定性為低地球軌道技術驗證任務,而月面登陸任務改為 Artemis IV,目標時間 2028 年。HULC 的最終目的地,正是 Artemis IV 的月球表面。


激光通訊實測:把 38 萬公里外的影像傳回地球

拍攝到震撼畫面,若無法傳回地球同樣無意義。Artemis II 配備了一套由 NASA 與麻省理工學院林肯實驗室共同研發的激光通訊系統,原文稱為 O2O(Orion Artemis II Optical Communications System),以紅外線激光束取代傳統無線電頻率,設計傳輸速率達每秒 260 Megabits。

激光通訊系統在太空中傳輸資料的示意圖

這是人類史上首次在載人任務中驗證激光通訊技術。相較於傳統 S-Band 系統在月球距離下每日僅能傳輸約 7 GB 的限制,激光通訊的頻寬設計極大突破傳輸瓶頸,地面能以前所未有的速率接收高解析度月球影像與影片。


重返地球,數據將影響未來消費電子規格

阿波羅計畫時期,太空人曾將 Hasselblad 相機遺留於月面以換取起飛必要的重量配額,這些相機成為孤懸月面的歷史遺物。阿提米絲 II 則選擇截然不同的策略,將 Z9 與太空人一同帶回地球,進行詳細拆解與檢測。

返回地球後,工程團隊將對機身進行細緻結構拆解,分析每個感光元件的損耗、每處材料的熱應力痕跡,這些數據將直接影響 HULC 的最終隔熱規格與材料選擇,並可能滲透至下一代消費電子感光元件的封裝或極端溫度保護規格之中。

當你在零售店買得到的旗艦相機,能成功從 40 萬公里外的深空重返地球並帶回無價數據,消費電子與太空科技之間的鴻溝是否仍然存在,值得科技產業繼續觀察。

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