周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏
周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南
周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象
作者：王延昕
排版：葫芦
后台：库特莉亚芙卡 李子琦
因为疫情大家过了一个很平淡的愚人节，但没过几天一段不明飞行物飞掠月球表面的视频却突然走红各社交媒体。视频发布者于4月3日在Youtube上创建了一个名为Jean-Michel Tenac的账号发布此视频（有意思的是这个账号下仅此一个视频），他用法文写道这是他朋友拍摄于2020年3月26日下午的一段视频，这位朋友有记录月升至月落的癖好，无意间用尼康P1000记录下了这段令人震惊的瞬间！
点击边框调出视频工具条转瞬间，各国各地隔离在家的网友们被这段视频搞得无法淡定了！
真的吗？假的吗？为什么是真的？为什么是假的？各媒体和论坛上围绕下面几点展开的口水仗不可谓不波澜壮阔！
质疑派：视频中在不明飞行物出现之前就对准了那个区域，肯定是有预谋计划好的！假的！
相信派：拍摄者之前看到外星舰队飞过一圈了，然后赶紧对准放大再拍不可以啊？真的！
质疑派：按月球坑大小对比，这飞行器足有十几二十公里长了，怎么可能？真有那么长不早就被发现了？假的！
相信派：这些飞行物是在月球背面建造的，现在造完了进行试飞！不要被地球科技限制住想象力！真的！
质疑派：你看月球那么大，而这些飞行物体15秒就飞过约10%的月面相当于1100公里，这速度相当于70公里/秒，早就该飞出月球轨道去啦！假的！
相信派：都说是外星科技了，不要被地球科技限制住想象力！真的！
质疑派：如果是真的，那为什么后来就不见了？假的！
相信派：外星舰队已光学和电磁波隐身了！不要被地球科技限制住想象力！真的！
其实我想说的是，这真的是一段到目前为止制作最优秀的不明飞行物视频，连经常拍摄月球的天文爱好者也一时间难辨真伪。但是在慢速观看几遍之后，一些容易被忽略的地方被注意到，最终变成对确定真伪至关重要的因素。
借用柯南的话：真相只有一个！牧夫的硬核分析开始！
一切从月相开始
时至今日我们可以很方便准确地通过天文app确定月相，但很可惜在天文app（我比较喜欢用Sky Guide）中我并不能在加拿大蒙特利尔3月26日下午找到近似的月相，事实上两者差得还不少。在Youtube最早放出此视频英文说明的Zeal声称原作者Jean-Michel告诉他们拍摄地点是法国南部小镇蒙特利尔，我认为那是更加胡扯了。法国比加拿大还要早6小时，那时月球的亮部只有视频中的一半。
加拿大蒙特利尔地区在3月26日下午所见到的月相，如果是在法国蒙特利尔地区的26日下午，所见的亮面会更少。
最后我只能往后挪到3月27日才能找到那个环形山。这也算是视频中的一个小bug吧，但考虑到软件计算也许会有误差，我们暂且放过这一点。
直到3月27日才能看到视频中的环形山。
从另一天文app — Moon Globe中我们得知这个环形山叫Endymion。
插播一下天文小知识：
话说恩底弥昂（Endymion）是希腊神话中一位长相俊美的放羊娃，然后你们就应该猜到什么了吧。是的，他被月光女神看上了。因为他长得漂亮睡姿又很赞，月光女神每夜都去围观。然后呢？请自己脑补。。。
言归正传，来看一下Lunar Orbiter 4月球轨道器所拍摄的Endymion环形山（在这里我旋转了180度以符合我们的观测角度）看上去一切坦荡荡，没什么高山峻岭。
© NASA LROC
而视频中的Endymion环形山内却出现了细长的影子，被各类天体撞击无数次的月球表面居然有产生如此细长影子的物体，这难道不令人生疑吗？
如果要查找最详细月球表面资料，目前恐怕LROC是不二之选，在其网站的地图上（http://quickmap.lroc.asu.edu/）我们得到以下Enymion环形山的彩色海拔图。
根据此图可以看到Endymion坑深约2.5公里，环形山平均高出月表不到一公里，最高处山峰在坑底右上角，其高度约1.5公里。如果从坑底开始算的话，那么山峰与周围较低山肩的高度之比大致是4:3。我们从 120公里大坑直径计算出坑底弧度仅为4度，那么山体在坑底形成的阴影长度受弧面影像微乎其微。在视频中山峰与周围山肩的影子比例却超过了2:1！也就是说视频中的环形山内的影子长得离谱！
用事实说话
事实是我那天没拍月亮，但这不意味着别人没拍啊。让我们去目前照片上传最多的天文社区网站AstroBin碰碰运气吧！
Astrobin.com网站真如其名，上面的天文照片不计其数，光是搜个waxing moon就出来好多结果啊。
很快就居然让我找到了最接近的月牙照！该作者位于英国，拍摄时间是当地时间3月27日晚上7点，也就是加拿大蒙特利尔27日下午2点，这也印证了原视频中3月26日的拍摄日期是捏造的。在图中我们可以发现真实的环形山产生的影子有多短！
图一，请注意当天Endymion环形山中的尖峰阴影形状 © David Richards ( turfpit on Astrobin)
图二，3月27日的月相 © David Richards ( turfpit on Astrobin)
至此可以初步确定视频中的Endymion环形山阴影是伪造的，但同时会有同学提出一个新的问题——如果说视频制作者是在原有视频上叠加了不明飞行物的特效，那为什么要去画蛇添足添加一个环形山阴影呢？
这个问题提得非常好！而我的回答是：因为这月亮也是电脑做出来的！而制作者丝毫没有注意到这个阴影的问题！
“有没有搞错？为了做个特效至于那么麻烦吗？”
造个月亮真没那么麻烦
要是在十年前去做这样的一个特效视频恐怕是多数人不敢想的。而如今，借助开放的软件平台和资源，炮制这样的视频已绝非难事！为了验证我的猜测，那最好的办法就是自己做一个同样的视频。
先掰掰手指想一下我们需要哪些数据和工具来做这样一个特效呢？
月球纹理贴图和表面凹凸贴图
感谢NASA！居然慷慨地为我们提供了月球表面高精度地图的免费下载，甚至同时贴心地提供了月球表面海拔图！准备动手的同学们请速速访问NASA的CGI Moon Kit网站https://svs.gsfc.nasa.gov/4720。
你没有看错，上亿像素精度的月球纹理贴图免费下哦！
纹理贴图倒是其次，而这个Displacement位移/置换贴图就至关重要了，有了它就能让光滑的球面变成布满沟壑的月球表面。
3D软件建模与渲染
有了NASA的两件法宝我们就可以准备开工啦！目前最火的3D建模动画软件莫过于开源的Blender，功能强大不说，最重要的说三遍：免费！免费！免费！
场景非常简单，先加个基本几何球体，把NASA的两份贴图分通道贴到球上。场景中的光源为太阳类型，按月相调整好太阳光的照射角度。因为地月距离足够远，我们这里所使用的摄像机需要更改类别为正交（Orthographic），这样可以避免产生透视畸变。
其实环境背景色应为黑色，但这里为了演示场景临时调成灰色
下一步，我们就要开始调整Displacement贴图的参数以求达到真实月球表面的效果了。
当Displacement贴图的Scale值设定为40的时候，坑内阴影符合实际观测，但月球表面凹凸感不足。让我们继续增加数值看看。
现在Scale值增加到了70，月球表面的凹凸感终于达到预期，而神奇的是，此时Endymion坑内的阴影居然增长到跟原视频一模一样！
怎么会有那么巧的事儿？还是说狐狸尾巴终于露出来了？
产生这个问题的原因只有一个，就是NASA的月球Displacement贴图精度还是不够高，导致在局部地方的反差过大。
接下来让我们添加一个不明飞行物，或许还能发现点啥？根据原视频的飞行轨迹我们得到这样一个路径，数值代表出现的时间。
从出现到消失总共约14秒，按视频中的轨迹曲率我试着在Blender里调整飞行路径，结果发现这路径居然正正好好是球体大圆外圈！又那么巧？看来这哥们真够偷懒的啊，我还以为飞行物是沿纬度线飞行呢。
现在渲染出来的图还是深空黑的背景，为了增加蓝天效果和大气扰动，我们只需要在Blender的Compositing里添加特效节点即可。有趣的是原视频在飞行物消失最后瞬间（大约第34秒后）画面居然完全丢失了大气抖动效果。
为了提高逼真度，我们还需要给摄像机的运动曲线增加超长焦下的抖动效果。
完成所有调整后就可以渲染样片了。第一批样片渲染出来时，我意识到了原视频的另一个bug！
看到飞行物前面被模糊掉的白色噪点吗？下图是我的渲染样片，是不是也看到白色噪点？
这是Blender软件在默认渲染参数下经常出现的白噪，这也更加印证了原视频是完全用CG渲染出来的，很可能就是使用Blender软件！
大结局
与日期不符的月相、误导的地点、一个奇怪的环形山影子、 遗失的大气抖动、飞行物前的白色噪点，这一连串的疑点环环相扣，引导我们最终完全解开了这个谜团！
最后让我去后院录个环境音，配上后就得到了这个以假乱真的牧夫版不明飞行物视频啦！
点击边框调出视频工具条（牧夫版UFO视频）
当然我们还可以把任何东东送上月球，下面这段视频一定要开启声音，末尾藏有复活节彩蛋哦！
点击边框调出视频工具条后记
关于不明飞行物的视频有很多，大多数制作很粗糙，但得益于开放的数据包和免费的3D软件，使得本次事件中的视频质量非常高。但假的终究是假的，纰漏总会存在，只要对任何一个疑点不放过，慢慢抽次剥茧，分析其制作方法再通过重制整个视频就可以让我们了解到——
其实我闷在家里是有多无聊。。。
责任编辑：王延昕
牧夫新媒体编辑部
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
时光的流动
Credit & Copyright：Paul Schmit
这张超现实的时延地景全景照片涵盖了黎明前、蓝调时刻和日出时的天空。