Найти в Дзене
Лунная программа

Земля и звезды в ультрафиолете, снятые астронавтами Аполлона-16

Эта фотография Земли в ультрафиолетовых лучах вызвала нездоровый ажиотаж и принесла мне массу нелестных комментариев. Вот фото.
А вот типовые комментарии:
Ехидна Ехидная (оно же ИВАН ИВАНОВ) и другие считают, что снимок в ультрафиолете не может иметь цвета.
Правы эти комментаторы? Были бы правы, если бы я выдавал вышеприведенную фотографию за фотографию в реальных цветах. Вы спросите, а какие еще

Проходят миссии Аполлон-11, 12, неудавшаяся 13, 14. 15. Нет ни одного снимка с поверхности Луны, на котором бы были видны звезды. Иногда видна Земля, иногда Венера. Только самые яркие объекты. Многие спрашивают, а почему не привезти штатив, почему не встать в тени лунного модуля и не наснимать фото со звездами? Ответ очевиден. А зачем? Какую научную ценность имели бы фотографии звезд, сделанные Хассельбладом с поверхности Луны?

1. Снять звездное небо и поверхность Луны так, чтобы были видны звезды и не была полностью пересвечена поверхность - невозможно. Это либо одно, либо другое. То есть, красивое селфи астронавтов на фоне неба, усыпанного звездами, технически снять нельзя.

2. Звездное небо само по себе АБСОЛЮТНО такое же с Луны, как с Земли. Кто-то по своей наивности полагает, что отлетев от Земли на расстояние 380 тысяч километров, можно увидеть как взаимное положение звезд изменится. Иначе говоря, поменяется вид созвездий, и тогда можно будет точно сказать - снято с Луны. Глубокое заблуждение. Теоретически - да. Но это лишь теоретически. Достаточная ли база в 380 тысяч километров, чтобы увидеть смещение звезд? (поставим палец перед глазами и будем смотреть на него то левым, то правым глазом. Палец по отношению к дальним планам будет смещаться. Это параллакс. А расстояние между глазами - база). Так вот, у землян есть возможность попытаться увидеть параллакс звезд с базой не в 380 тысяч километров, а в 300 миллионов километров! Летом мы смотрим на звезды левым глазом, а зимой - правым. Земля пройдет по орбите вокруг Солнца и сместится на расстояние в 300.000.000 километров. Вот это наша база, которую можно использовать с Земли. Бери Хассельблад и снимай. И все равно никакой Хассельблад не позволит увидеть параллакс.

3. Для нормальной съемки Хассельбладом нужно было не просто навести на небо камеру и "щелкнуть". Нужен был бы еще и штатив. Это дополнительный вес. И дополнительное время для установки самого штатива, камеры на нем. А звезды не стоят на месте. Если сделать выдержку в 1-2 минуты, то нужен будет уже часовой механизм. Специальный, с большими рукоятками для работы в перчатках.

4. В результате - дополнительный вес (штатив, часовой механизм). Затраченное время (установка, работа) - для того, чтобы получить снимки, которые можно легко сделать на Земле. И МНОГОКРАТНО лучшего качества.

В НАСА не идиоты работают. Они это понимали, поэтому звезд на фотографиях никто и не видит.

Но в миссии Аполлон-16 решили поэкспериментировать с ультрафиолетовым телескопом. Съемка в ультрафиолете с Земли невозможна. Только из космоса - со спутников или с поверхности Луны. Имела ли кратковременная съемка во время миссии Аполлон-16 какую-либо научную ценность? Вряд ли. Только в качестве теста или как задел для будущих обсерваторий на Луне. Кстати, к этому времени в космосе уже снимали в ультрафиолете со спутника:

Телескоп ИКА-65. Первая попытка обзора неба в ультрафиолете была сделана с помощью прибора ИКА-65, разработанного в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР и выведенного на орбиту на спутнике «Космос-215» в апреле 1968 г.

«Селескоп». В конце того же 1968 г. (7 декабря) в США была запущена орбитальная астрономическая обсерватория (ОАО-2А), одной из задач которой являлось выполнение обзора неба в далеком ультрафиолете. Первая орбитальная обсерватория этой серии (ОАО-1А) была выведена на орбиту весной 1966 г., однако прекратила свое существование через два дня после запуска из-за выхода из строя системы электропитания.

Итак, телескоп и его создатель:

Доктор Джордж Каррутерс (на фотографии справа) и его ультрафиолетовый телескоп/спектрограф, который он специально создал для миссии Аполлон-16 и съемки с поверхности Луны. Джордж Каррутерс работал в Морской исследовательской лаборатории США. А свой первый телескоп Джордж собрал в 10 лет из картона и линз, которые он купил на зарплату разносчика. В декабре прошлого года Джордж покинул наш мир в возрасте 81 года. С его биографией можно познакомиться на ютубролике. Даже не знающим английский будет интересно взглянуть на фото Джорджа в детстве и молодости и, конечно, на его работу с телескопом:

-2

Главной целью съемки была Земля. Ее внешняя оболочка, состоящая в том числе из водорода, покидающего Землю. Всего было сделано 178 кадров, звезды были сняты вплоть до 11 звездной величины (это в 100 раз слабее чем самые слабые звезды, видимые на Земле. И в 1.000.000 менее яркие по сравнению в Венерой, которая есть на снимке Хассельблада).

-3

Этот же телескоп около лунного модуля Аполлона-16.

Если вы хотите взглянуть на эти 178 снимков - вот пожалуйста.

-4

Какой-то умелец (спасибо ему) склеил все снимки на один 22 секундный ролик. Можно останавливать и смотреть.

А это первая страница научной работы, написанной Каррутерсом и Пейджем -

-5

А вот что писали в СССР об этом телескопе и его работе на Луне:

"Камера Шмидта на «Аполлоне-16». После работы на орбите обсерватории ОАО-2А небольшие по объему обзорные наблюдения в ультрафиолете в интервале 100 – 1600 Å были выполнены с помощью электронографической камеры, разработанной в Морской исследовательской лаборатории США. Камера была установлена на Луне 20 апреля 1972 г. экипажем космической станции «Аполлон-16». Диаметр главного зеркала телескопа системы Шмидта составлял всего 75 мм. Были применены две сменные коррекционные линзы из LiF и CaF2 с несколько различными коротковолновыми границами пропускания 1050 и 1230 Å соответственно. При использовании первой линзы наблюдениями охватывалась и сильная эмиссионная линия Лайман-α. Приемником излучения служила электронографическая камера. Здесь под действием ультрафиолетового излучения из фотокатода со слоем из KBr выбиваются электроны, поток которых цилиндрическим магнитным полем направляется на электроночувствительную пленку, где и происходит регистрация исследуемого излучения. Фотокатод из KBr полностью не чувствителен к видимому свету, а также к ультрафиолетовому излучению длиной волны более 1600 Å. Поэтому не было необходимости устанавливать фильтр, чтобы «срезать» более длинноволновое излучение. Специальный фильтр – экран толщиной всего около 2 мкм из пленки, покрытой с обеих сторон слоем алюминия, – помещался перед электроночувствительной пленкой для предохранения от попадания на нее прямого света. При достаточно большом поле зрения телескопа в 20° его угловое разрешение оказалось невысоким – около 2 угловых минут близ центра поля зрения и 3 – 4 угловые минуты на краях. Ухудшение углового разрешения к краям поля было вызвано нарушением фокусировки потока электронов при передаче изображения со сферического фотокатода на плоскую электроночувствительную пленку. За время пребывания экипажа «Аполлон-16» на Луне было сфотографировано 11 участков неба общей площадью около одного стерадиана. Телескоп управлялся вручную. Космонавты сами наводили его на заданную область неба и производили съемку. На полученных изображениях было обнаружено и фотометрировано около 400 объектов, имеющих достаточно сильное излучение в далеком ультрафиолете." (Товмасян Г.М. "Ультрафиолетовые телескопы на орбите" 1989)

Но кого на Дзене волнуют научные изыскания. Всем интересно:

1. Не подделаны ли эти снимки уже в наше время (был один читатель канала, который так и заявил - все снимки звезд сделал... я на коленке в фотошопе!). Нет, все эти снимки были доступны для работы уже в 70-х. У меня тогда фотошопа не было.

2. Нельзя ли снять эти звезды с Земли, а потом дорисовать Землю? Нельзя. С Земли невозможно снять звезды в ультрафиолете. Чем они отличаются от звезд в обычном диапазоне? Яркостью. У них другая яркость. Это как дактилоскопия. Подделать невозможно.

3. А на том ли месте находилась Земля? На фоне тех ли звезд, какие должны были быть?

-6

Это Земля на фоне относительно ярких звезд. Никаких деталей на диске Земли нет. Слишком она яркая по сравнению со звездами. Что за звезды?

-7

Именно такие, какие и должны быть в это время (21 апреля 1972 года) видны с поверхности Луны. Проверено на Стеллариуме.

-8

ВЫВОД:

1. Извечный вопрос-упрек-обвинение конспирологов: "почему не были сняты звезды" отпадает. Звезды БЫЛИ сняты астронавтами с поверхности Луны

2. Они были сняты именно в тогда и именно оттуда, когда и откуда могли снять их астронавты.

3. Они были сняты именно в ультрафиолете.

4. Естественно, остается вариант - а не снято ли это со спутника...

Эта фотография Земли в ультрафиолетовых лучах вызвала нездоровый ажиотаж и принесла мне массу нелестных комментариев. Вот фото.

-9

А вот типовые комментарии:

-10
-11

Ехидна Ехидная (оно же ИВАН ИВАНОВ) и другие считают, что снимок в ультрафиолете не может иметь цвета.

Правы эти комментаторы? Были бы правы, если бы я выдавал вышеприведенную фотографию за фотографию в реальных цветах. Вы спросите, а какие еще бывают цвета? А еще бывают условные цвета.

-12

Это физическая карта мира. Если мы сделаем снимок из космоса, мы увидим такие цвета? Нет. Просто мы условились передавать высоты цветовой градацией от зеленого к красному. Зеленым пониже, красным повыше. Примерно так, как это сейчас реализовано в Экселе:

-13

У чисел вообще нет цвета, но мы решили, что так будет нагляднее. Наименьшее число - зеленое, наибольшее - красное (или какой там оттенок). Особенно, когда числа перемешаны. Как здесь:

-14

Я сгенерировал случайные числа от 0 до 1. Где максимальные и где минимальные прекрасно видно в правой части. В левой понять крайне сложно.

-15

А это разве та Луна, которую мы видим на небе? Нет. Она представлена в условных цветах. Специалисты по цвету стараются воздерживаться от термина "истинный цвет". Цвет - вещь переменная. Он не постоянен. Вспомните, как выглядит вид из вашего окна пасмурной зимой. И солнечным летним утром. Это две большие разницы! А рыбки в Шарм-эль-Шейхе? Около поверхности они яркие, а в глубине краски исчезают, все становится синеватым.

Отсюда и начавшиеся уже битвы за Марс - конспирологи спрашивают - почему небо не такое, как мне бы хотелось? Почему на одной фотографии небо голубое, фиолетовое, а на другой - ржаво-красное.

Для такого "приблизительного" цвета даже придумали термин - "approximate true color" - приблизительный истинный цвет. Как получают "цветные" снимки на Марсе? Камера на Марсе делает черно белые снимки, но... через цветные фильтры. Обычно это красный, желтый и синий. Потом три черно-белых снимка отправляют на Землю, где в специальной программе они складываются и получается приблизительный цветной снимок.

-16

А дальний космос?

снимок, сделанный телескопом Хаббл
снимок, сделанный телескопом Хаббл

Какие цвета мы видим на снимке газового облака, сделанного телескопом Хаббл? Реальные? Если мы посмотрим в любительский телескоп или сделаем снимок фотокамерой (с часовым механизмом, длительной выдержкой, где-нибудь вдали от городских огней), сможем мы получить нечто подобное?

Нет. Термин для этих цветов у специалистов другой - "representative color". Цвета не передают красоту газового облака в естественных цветах, они отображают (представляют) физические процессы, которые в нем протекают. Для того, чтобы получить не просто красивый снимок, а научно полезный, камера MER, например, имеет в своем арсенале восемь фильтров. А телескоп Хаббл имеет 48 фильтров! Здесь и то, что мы видим глазом, и то, что видит камера телескопа, но глаз увидеть не в состоянии - вид в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне.

Зачем? Для получения дополнительной информации, которую мы не сможем получить, если будем делать снимки только в нашем видимом диапазоне.

-18

Верхний ряд - галактики сняты в ультрафиолете. Нижний - они же в видимом свете. На снимках в ультрафиолете хорошо видны газовые облака, где формируются молодые звезды. А в нижнем ряду мы видим старые звезды, типа нашего Солнца.

Посмотрим на галактику M 66 (или NGC 3627)

http://www.eso.org/gallery/copyright.html
http://www.eso.org/gallery/copyright.html

Так она выглядит в естественном для нашего глаза спектре.

-20

Фотография, сделанная в инфракрасных лучах

-21

А это ультрафиолетовые лучи. И каждая фотография несет свою информацию.

А следующую фотографию, сделанную телескопом Хаббл, знают или видели практически все:

-22

Увы. И здесь цвета условные: зелёный цвет отмечает водород, красный — однократно ионизированную серу и синий — дважды ионизированные атомы кислорода.

-23

А это пример того, как в условном цвете (псевдоцвете) можно передать монохромную градацию. Хищника все помнят.

После того, как мы узнали, что такое условный цвет, можно другими глазами посмотреть на фотографию Земли, сделанную астронавтами Аполлона-16 в ультрафиолете:

-24

А также оценить ругательные комментарии к ней.

https://svs.gsfc.nasa.gov/4737
https://svs.gsfc.nasa.gov/4737

А это снято с геостационарной орбиты со спутника SES-14. Также в ультрафиолете.

Итак.