Найти в Дзене

Астрономический квест. Часть 1: разоблачаем «Аполлон» по звёздам и планетам!

Как известно, на снимках, сделанных астронавтами на лунной поверхности, нет звёзд, и конспирологи даже знают, почему: если бы аферисты НАСА, снимавшие всё в студии, посмели бы изобразить на небе звёзды, их смог бы разоблачить любой астроном. Поэтому аферисты благоразумно решили звёзды не изображать вовсе. Сегодня я приглашаю вас на прогулку к месту посадки «Аполлона-14», где мы вместе попробуем разоблачить НАСА... по звёздам? Увы, звёзд на снимках «Аполлона-14» тоже нет. Но зато командир экипажа, Алан Шепард, неблагоразумно сфотографировал Венеру и Землю. Про Венеру уже писалось на Дзене, подробности можно найти на сайте Apollo Lunar Surface Journal. Поэтому мы примем за данность: Венера на снимках «Аполлона-14» есть, и, что самое удачное, она оказалась там в одном кадре с Землёй (причём таких кадров несколько). А поскольку Венеру порой называют утренней или вечерней звездой, то пусть она и служит нам путеводной звездой в наших разоблачениях — благо, ваш покорный слуга по удачному совп

Как известно, на снимках, сделанных астронавтами на лунной поверхности, нет звёзд, и конспирологи даже знают, почему: если бы аферисты НАСА, снимавшие всё в студии, посмели бы изобразить на небе звёзды, их смог бы разоблачить любой астроном. Поэтому аферисты благоразумно решили звёзды не изображать вовсе.

Сегодня я приглашаю вас на прогулку к месту посадки «Аполлона-14», где мы вместе попробуем разоблачить НАСА... по звёздам? Увы, звёзд на снимках «Аполлона-14» тоже нет. Но зато командир экипажа, Алан Шепард, неблагоразумно сфотографировал Венеру и Землю. Про Венеру уже писалось на Дзене, подробности можно найти на сайте Apollo Lunar Surface Journal. Поэтому мы примем за данность: Венера на снимках «Аполлона-14» есть, и, что самое удачное, она оказалась там в одном кадре с Землёй (причём таких кадров несколько). А поскольку Венеру порой называют утренней или вечерней звездой, то пусть она и служит нам путеводной звездой в наших разоблачениях — благо, ваш покорный слуга по удачному совпадению астроном. И если вас не пугает немного синусов, косинусов и прочей тригонометрии математики, то пойдём со мной, прогуляемся и сделаем это!

Один из снимков (номер AS14-64-9190), где над лунным модулем видна Земля. Если рассматривать увеличенный вариант снимка, то вблизи параболической антенны можно увидеть и небольшую точку — Венеру. Снимок из Apollo Image Atlas, https://www.lpi.usra.edu/resources/apollo/frame/?AS14-64-9190
Один из снимков (номер AS14-64-9190), где над лунным модулем видна Земля. Если рассматривать увеличенный вариант снимка, то вблизи параболической антенны можно увидеть и небольшую точку — Венеру. Снимок из Apollo Image Atlas, https://www.lpi.usra.edu/resources/apollo/frame/?AS14-64-9190

Как настоящие астрономы разоблачают звёзды, планеты и прочие небесные тела на фотографиях? Правильно, они считают угловые расстояния между ними. Если угловые расстояния правильные — значит, в этот раз не повезло, разоблачение не состоялось. А если неправильные, то они начинают искать ошибки в своих измерениях срочно пишут изобличительную статью в научный журнал.

Наша первая задача — измерить угловое расстояние между Венерой и центром Земли на снимке. Есть много способов сделать это приблизительно (например, ориентируясь на поперечник Земли), но мы же не хотим разоблачать НАСА приблизительно? Нам нужно разоблачить НАСА точно!

Обведём кружочком Венеру и отметим точкой центр полумесяца Земли (для этого имеет смысл вписать полумесяц в круг и найти центр этого круга). Здесь вы сможете найти копию этого снимка в высоком разрешении с отмеченными точками.

Венера обведена кружочком, центр Земли отмечен точкой.
Венера обведена кружочком, центр Земли отмечен точкой.

Теперь мы сможем определить угловое расстояние по снимку. Но как? Это же параметры камеры, сферическая тригонометрия и ещё невесть что!

Автор здесь, на Луне с вами, и он поможет вам. Вы, наверное, видели, как разные исследователи приблизительными методами считают что-то по снимкам. Сравнивают что-то с чем-то, рисуют разные линии... Теперь кипятить всё это больше не нужно. Вот спредшит, написанный годы назад кровью и потом автора, скопируйте его себе пользуйтесь!

Руководство по эксплуатации спредшита.

  1. Спредшит годится для любых фотографий, но удобнее всего использовать его для снимков «Аполлона».
  2. Вам нужно менять только значения в розовых клеточках.
  3. Ячейка F2: расстояние между соседними крестами на снимке в пикселях. Для точности можно измерить, например, длину линии из 5 крестов и поделить на 4, чтобы найти среднее расстояние.
  4. Ячейка H4: расстояние фокусировки в футах. В экспедициях вплоть до «Аполлона-15» фиксированные значения этого расстояния — 5,3 фута, 15 футов, 74 фута и бесконечность; начиная с «Аполлона-15» — 7 футов, 11 футов и 74 фута. Меньшие значения использовались для снимков чего-нибудь вблизи (на таких снимках дальний план размыт), большие — чего-нибудь вдали (на этих снимках ближний план размыт). В нашем случае на снимке нет очень близких объектов, а детали лунного модуля на расстоянии нескольких метров от астронавта в фокусе; значит, расстояние фокусировки было, скорее всего, 15 футов (около 5 метров). При необходимости камеру можно было фокусировать и на другие расстояния, но этой возможностью пользовались редко.
  5. Ячейки A6 и A7: координаты перекрестья центрального креста в пикселях, отмеренные от левого верхнего угла (если не видно креста, можно брать половину ширины и высоты кадра).
  6. Ячейки A11 и A12: координаты первой точки.
  7. Ячейки H11 и H12: координаты второй точки.
  8. Всё! Больше ничего не надо вводить. В ячейке H20 вы получите искомое угловое расстояние (в градусах) между первой и второй точками на снимке.
Расчёт углового расстояния по спредшиту.
Расчёт углового расстояния по спредшиту.

Спредшит уже содержит все данные для снимка AS14-64-9190 из Apollo Image Atlas, но вы всегда можете их проверить. Результат вычисления: угловое расстояние между центром Земли и Венерой на снимке 7,57 градусов. Так как измерения могут содержать погрешность в пару пикселей, то измеренное угловое расстояние может также содержать неопределённость в несколько сотых градуса.

Теперь мы узнаем, какое же на самом деле было угловое расстояние между Землёй и Венерой на момент съёмки для наблюдателя в месте посадки «Аполлона-14». Время съёмки известно из переговоров астронавтов, это 6 февраля 1971 года примерно 12:07 UTC. Для расчёта положений светил воспользуемся калькулятором HORIZONS.

Азимут и высота Венеры над горизонтом в точке посадки в момент съёмки.
Азимут и высота Венеры над горизонтом в точке посадки в момент съёмки.

Из него мы узнаём, что Венера находилась на высоте 69,2869 градусов над горизонтом по азимуту 75,7880 градусов.

Азимут и высота центра Земли над горизонтом в момент съёмки.
Азимут и высота центра Земли над горизонтом в момент съёмки.

Он же подсказывает нам, что центр Земли находился на высоте 66,5096 градусов по азимуту 94,6353 градуса. Немного ниже Венеры, несколько дальше к югу.

Осталось совсем мало: чуть-чуть сферической тригонометрии! Немного синусов и косинусов...

sin(66,5096)*sin(69,2869) + cos(66,5096)*cos(69,2869)*cos(94,6353-75,7880) = 0,99127...

...и наконец арккосинус!

arccos(0,99127) = 7,58.

Итак, согласно расчётам, расстояние между Венерой и центром Земли было 7,58 градусов. Измеренное по фотографии расстояние (с погрешностью до сотых) — 7,57 градусов. Кажется, разоблачить фотографию на этот раз нам не удалось...

Что же, отрицательный результат — тоже результат. Видимо, аферисты из НАСА тоже пригласили астрономов, и те посчитали, какие расстояние между Землёй и Венерой следует изобразить на снимке, чтобы пытливые разоблачители фотографий «Аполлона» остались с носом.

Ничего не поделаешь. Конечно, мы не будем сдаваться. В будущем мы ещё вернёмся на Луну и попробуем разоблачить НАСА по другим небесным светилам и астрономическим данным. Проверим диаметр Земли, например. Уж где-то они должны были проколоться!

До новых встреч на Луне! В очередной прогулке вас сопровождал El Selenita.