...сразу за лунным модулем, там, где падает от него тень на поверхность, «луна» заканчивается, и далее, буквально через пару метров, уже висит «задник» из чёрного бархата
Конечно, в этих словах мы узнаём их автора, кинооператора Коновалова, и его павильон, который всегда заканчивается в самом неподходящем месте в паре десятков метров от лунного модуля и не позволяет заглянуть дальше, сквозь задник из чёрного бархата.
Но мы, вернувшись в Море Спокойствия, попробуем выяснить, велик ли на самом деле этот павильон? Не верить же на слово кинооператорам? В этом нам поможет новая трёхмерная модель района посадки «Аполлон-11», которую ваш верный гид совсем недавно закончил. На самом деле у автора уже давным-давно была модель. Её даже повесили на видном месте аферисты из НАСА и опубликовали британские учОные; но он не был ей доволен, потому что не использовал все возможные методы повышения точности. Недостатки старой модели беспокоили его, потому что ваш гид в душе перфекционист. И вот, летом, отбросив более важные дела, он, наконец, взялся за переделку — и теперь работа близка к завершению. Новая модель действительно лучше старой и уже позволила посмотреть на Базу Спокойствия по-новому. Посмотрим же вместе!
Одна из вещей, удививших автора — размер павильона. Он привык думать о Базе Спокойствия как о довольно горизонтальной, но волнистой местности, покрытой чем-то вроде дюн высотой в пару метров — сглаженными валами очень старых кратеров. Эти дюны ограничивают видимость несколькими сотнями метров. В целом это представление верно (за исключением горизонтальности, но об этом мы ещё поговорим). Однако кто ищет, тот найдёт. Вашему сопровождающему удалось увидеть по-настоящему далёкие места. Сегодня мы посмотрим лишь на одно из них. Почему на одно? Потому расстояние до него определено весьма надёжно, а точность и надёжность — конёк автора, ведь он перфекционист.
Давайте же посмотрим, насколько велик павильон Кубрика масштаб ландшафта, снятого астронавтами! Заглянем, так сказать, за чёрный бархат. Вот, смотрите:
Удивлены? Не знаете, куда смотреть? Не на привязанную же к лестнице фигуру Олдрина, мы все её много раз видели. Но здесь есть что-то не менее интересное, чем фигура Олдрина. Посмотрим внимательнее на кроп с увеличенным фрагментом:
Возможно, вы удивились ещё более. Эти два еле различимых размытых пятна? Да не издевается ли над вами ваш гид похуже всех кинооператоров?
Конечно, это не самое удачное фото того, что я хотел показать вам. Армстронг снимал Олдрина, фокусируя камеру на средний план, поэтому дальний план получился размытым. Деталь, которую вы увидели, попала на многие снимки, снятые из разных мест. Лучше всего она видна на снимках, сделанных Армстронгом у кратера Little West.
Здесь видно уже немного лучше: камера сфокусирована вдаль.
И на снимке с американским флагом тоже она. И на других тоже.
Но почему нам нужно смотреть на эти два пятна? Как мы вообще можем знать, что на разных снимках — одна и та же вещь?
Модель автора знает, что это одна и та же вещь. Взглянем на неё из модели — а заодно и на расстояние до неё, измеренное от флага.
Обратите внимание на фиолетовые цифры. 3628.22 — это растояние в метрах от флага до левой детали. Координаты XYZ справа показывают удалённость её от лунного модуля по трём осям. (Достаточно большое значение координаты Z не имеет значения, потому что плоскость XY в самой модели не вполне горизонтальна, она привязана к немного наклонённому модулю.)
Более 3 километров! Немного великовато для павильона даже такого великого кинодеятеля, как Кубрик, не правда ли? Но ли надёжно это измерение, вот в чём вопрос.
Вопрос надёжности всегда был приоритетом для вашего гида. Сказать по правде, это не рекордное расстояние, измеренное им в районе Базы Спокойствия, но он не показывает вам другие, потому что не уверен в надёжности измерений. Однако расстояние до показанной детали ландшафта измерено надёжно. Почему в этом можно быть уверенным? А потому как раз, что эта деталь видна как от лунного модуля, так и от кратера Little West. Посмотрим на схему положений камеры.
Снимок с американским флагом относится к панораме № 2, сделанной к западу от модуля, а снимок из панорамы № 5 сделан у кратера Little West. Расстояние между этими точками около 75 метров! Причём объект виден в направлении, почти перепендикулярном линии, соединяющей эти две точки. А это значит, что параллакс близок к тем самым 75 метрам. Это довольно значительное расстояние — по сути, наибольшее для «Аполлона-11», где астронавты не отходили далеко от лунного модуля. Не углубляясь в детали, можно сказать, что погрешность этого измерения не может превышать примерно 300 метров.
Ваш покорный слуга обнаружил этот объект ещё несколько месяцев назад, но написал о нём только сейчас. Почему? Потому что он хотел идентифицировать его! Два пятна на горизонте могли бы стать намного интереснее, если мы сможем узнать, что же это такое?
Первой мыслью вашего гида было то, что левый из объектов — гигантский валун. На таком расстоянии его размер должен превышать десяток метров! Но чтобы точно понять, с чем мы всё-таки имеем дело, нужно было не только закончить модель, но и сориентировать её по сторонам света. И это тоже сделано: автор воспользовался небесными телами (в том числе Землёй, расстояние до которой мы уже измеряли) и перешёл от временных координат к горизонтальным, сориентировав модель по местной вертикали и по сторонам света. И теперь у него есть координаты обоих объектов, обоих тёмных пятен. Вот горизонтальные координаты левого объекта: (770, 3546, -35). Это значит, 770 метров к западу, 3546 метров к северу, -35 метров вниз. К отрицательной вертикальной координате мы ещё вернёмся, а пока подумаем над горизонтальными. Если мы знаем расстояние от лунного модуля и направление, то мы можем посмотреть на карту! С помощью теоремы Пифагора и тригонометрии определим, что объект находится в 3,63 километрах (плюс-минус 300 метров) по северному азимуту 12,3 градуса, и воспользуемся картой, где найдём место посадки «Аполлона-11». Приблизим карту.
500-метровая масштабная линейка на карте имеет длину 118 пикселей на изображении, а значит, расстоянию 3,63 км соответствуют 118*(3,63/0,5) = 857 пикселей. Это место обозначено красной точкой на карте.
Красная точка лежит примерно в 200 метрах от 135-метрового кратера, через который проходит линия от ЛМ. Центр кратера расположен примерно в 3,43 км от ЛМ. Это он! Кратер находится на валу ещё большего кратера (поперечником более километра). Посмотрим на найденный 135-метровый кратер вблизи.
Теперь понятно, почему на снимках астронавтов мы видим две детали. Левая — это затенённая приподнятая западная сторона юго-западного вала кратера (Солнце на снимках «Аполлона-11» стоит низко, и западный склон, по-видимому, ещё не освещён). Правая деталь — тень внутри кратера от его восточного вала. Расстояние между деталями на снимках астронавтов составляет около 50 метров. А значит, мы не видим весь кратер, но лишь его наиболее приподнятую часть.
Но что же с высотой? Почему вертикальная координата этого кратера оказалась равной -35 метров? По снимкам астронавтов совсем не кажется, будто в той области местность находится ниже лунного модуля на высоту 12-этажного дома!
Этот вопрос поначалу смутил и вашего покорного слугу. Он даже стал грешить на неточность определения горизонтали. Ошибка в полградуса могла бы объяснить загадку, но его смущало то, что он рассчитывал на более высокую точность, поскольку ориентировался на положение Солнца и Земли.
Однако, как известно, если ничего не помогает, нужно читать инструкцию. И ваш гид пошёл искать инструкцию, а точнее, профиль высот, промеренный на основе орбитальной съёмки. А когда он его нашёл, то был немало удивлён.
Оказывается, лунный модуль располагается в промежутке высот (-1930 ÷ -1920) метров, и местность понижается на северо-восток, так что найденный кратер находится в промежутке высот (-1960 ÷ -1950) метров. В среднем как раз на 30 метров ниже, плюс-минус 5 метров!
Это было для автора настоящей неожиданностью (ему не приходило в голову смотреть на профиль высот раньше). Но это одновременно всё объяснило. Если вид на запад и на юг от ЛМ блокирован валами крупных близких кратеров, вид на восток перегорожен валом Little West и вдобавок затруднён из-за низкого Солнца, то вид на север и северо-восток идёт через волнистую, но понижающуюся равнину, где ничто не блокирует обзор на целые километры. Это понижение заметно и на снимках, сделанных астронавтами, но из них не очевидно (из-за отсутствия ориентиров), насколько оно на самом деле велико. Интересно, смогли ли сами астронавты заметить, что местность имеет северо-восточный уклон? Или локальные неровности помешали его заметить? Зато найденный кратер расположен чуть выше окружающей местности, очевидно, благодаря тому, что находится на валу километрового кратера. Вот это небольшое поднятие и позволило некоторым его деталям выделится на снимках, сделанных рядом с лунным модулем.
Поэтому мы и смогли заметить его. И измерить понижение местности в его районе. И наши измерения отлично совпали с данными, полученными благодаря орбитальной съёмке. А заодно мы смогли узнать, что на снимках астронавтов присутствуют объекты, расположенные в 3,4 километрах от места прилунения. Это и будет нашим скромным, но новым вкладом в павильоноведение. Быть может, это даже частично объяснит высокую стоимость аферы программы «Аполлон»: аренда павильона такого размера не может стоить дёшево.
P. S. Поскольку в комментариях один из экскурсантов выразил сомнение в том, что на Луне можно видеть на такое расстояние с высоты фотоаппарата (из-за более близкого горизонта), ваш гид посчитал нужным добавить небольшой комментарий. Дальность горизонта может быть оценена по формуле sqrt(2Rh), где R = 1 737 000 м — радиус Луны, h — высота точки съёмки, sqrt — квадратный корень. Эта формула работает для идеально гладкой Луны. В нашем случае точки съёмки возвышаются над кратером на высоту около 35 метров, поэтому дальность горизонта составляла бы около 11 километров на гладкой Луне. Для объектов, возвышающихся над окружающим ландшафтом (как наш кратер) это расстояние может быть ещё больше. Поэтому, при таком большом перепаде высот и при отсутствии помех на луче зрения, кратер виден с расстояния 3,4 километра даже на Луне.
Конечно же, мы ещё вернёмся на Базу Спокойствия. А сейчас наша экскурсия в места чуть более отдалённые подошла к концу. С вами гулял и лунные карты разглядывал El Selenita. До новых встреч на Луне!
