Казалось бы - стоит доказать, что на Луне находятся американские уголковые отражатели - и будет доказан факт посещения астронавтами Луны. Согласно мифологии НАСА, астронавты миссий Аполлон-11, Аполлон-14 и Аполлон-15 доставили на Луну отражатели, которые затем обнаруживались с Земли с помощью лазерных световых импульсов. Но достаточно ли факта отражения светового сигнала от Луны, чтобы сделать вывод о том, что человек высаживался на Луне?
Этот вопрос, фактически, состоит из двух частей. Первая часть: доказывает ли наличие отражённого сигнала, что на Луне побывал человек? И вторая часть: является ли сигнал, вернувшийся с Луны, результатом работы именно уголкового отражателя, а не отражением от какой-то другой точки поверхности Луны?
Как человек, работающий в области кино, я рассмотрю этот вопрос на примере пропагандистского фильма США, посвящённого высадке на Луне. Возьмём 104 серию телепередачи "Разрушители мифов", MythBusters ("Разрушители легенд" в другом переводе), целиком посвящённую теме НАСА на Луне (NASA Moon Landing). Эту передачу просмотрело большое количество человек.
В серии, вышедшей в 2008 году (6 сезон, выпуск 11) рассматриваются 7 лунных "мифов".
1. Одна из фотографий NASA поддельная из-за непараллельности теней.
2. Одна из фотографий NASA поддельная из-за того, что Олдрин виден в тени лунного модуля.
3. Флаг не будет развеваться в вакууме.
4. В вакууме невозможно сделать чёткий отпечаток сапога из-за отсутствия влаги.
5. В пустоте молоток и перо будут падать с одинаковой скоростью.
6. Кадры движения по Луне были сняты скоростной камерой, а потом замедлены.
7. Астронавты «Аполлона» оставили на Луне уголковые отражатели, которые можно обнаружить, направив на них лазер.
Раньше мы уже обсуждали эпизоды этой серии в наших статьях и видели, что "разрушители мифов" постоянно жульничают.
А сегодня рассмотрим последний по списку, эпизод №7 - про лазерную локацию Луны, о котором раньше ничего не писали. Кто знает, может в этом эпизоде "разрушители" будут честны, а может, как и в других эпизодах этой серии, опять пойдут на обман...
Чтобы вам не искать эту серию, я вырезал отдельный 6-минутный эпизод про лазерную локацию и сбросил его на Яндекс-Диск.
В этом эпизоде, ведущие Адам и Джейми обсуждая зеркальные пирамидки (призмы), называют их ретроотражателями (retro-reflector).
По их мнению (точнее, по мнению сценаристов, написавших диалоги), возвращение светового сигнала с Луны - "главное доказательство присутствия человека на Луне".
- Ты знаешь, - спрашивает Адам, - что астронавты "Аполлона" были так добры, что оставили на Луне несколько подобных штуковин?
- Ты хочешь сказать, - делает Джейми вывод (вслед за сценаристами), - что нам нужно направить лазер на такой отражатель на Луне, и если мы получим обратный сигнал, значит "миф" разрушен?
Вывод о том, что наличие отражённого сигнала с Луны свидетельствует о высадке человека, сам по себе, конечно же, является неправомерным. Так, уголковые отражатели, установленные на советском "Луноходе-1", тоже отражают направленный с Земли световой импульс, и его регистрируют, но из этого факта никак не следует, что русские люди были на Луне.
Так из того факта, что луч американского лазера отразился от Луны, никак не следует, что американские астронавты побыли на Луне.
К тому же следует учесть, что лазерный луч может отразиться от Луны и без всякого отражателя. Лазерную локацию Луны начали осуществлять задолго до полётов "Аполлонов", ещё в начале 60-х годов ХХ века. К этому времени были созданы принципиально новые источники направленного излучения - мощные лазеры. Эксперименты по лазерной локации начали проводиться в 1962 году, ещё до того, как уголковые отражатели появились на Луне. Об этом можно прочитать не только в Википедии, но и в специальных статьях на эту тему. Вот что пишет Екатерина Алёшкина, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории эфемеридной астрономии Института прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург).
Для целей лазерной локации в университете Мериленда и Годдардовском космическом центре США было разработано и построено оборудование, которое затем разместили на 2.7-метровом оптическом телескопе обсерватории Макдональд Техасского университета.
Параллельно с 1963 г. работа по созданию аппаратуры для аналогичных наблюдений активно велась в Физическом институте им. Лебедева АН СССР в Москве [2] и во Франции в Политехнической школе Парижа совместно с обсерваторией Пик дю Миди [3].
Виталий Насенник продолжает:
Опыты оказались вполне удачными, отражённый сигнал был уверенно зарегистрирован, хотя длительность импульса 1 мс не позволяла измерять расстояние точнее 150 км. В 1965-66 были проведены опыты с более короткими импульсами – была достигнута точность около 180 м. При этом точность была ограничена уже не столько длительностью импульса, сколько рельефом местности.
Итак, мы выясняем, что лазерная локация с точным определением расстояния была осуществлена, как минимум, за три года до старта "Аполлона-11". Отправленный с Земли луч лазера, отражался от лунной поверхности и возвращался на Землю безо всякого специального световозвращателя, катафота.
Однако эти моменты в американском пропагандистском фильме умышленно игнорируются, а сюжет фильма подгоняется под заданный результат. И вместо эксперимента нам показывают имитацию процесса лазерной локации. Вначале сообщаются верные данные о том, что отражатели из призм примечательны тем, что, в отличие от зеркал, возвращают сигнал всегда строго в обратном направлении.
Это действительно так. Даже когда угол падения немного меняется, в пределах 20-30 градусов, луч всё равно отражается в сторону источника:
Рабочий диапазон углов для уголкового отражателя, установленного на луноходах, составляет ±10 градусов. Здесь стоит указать, что световой импульс вернётся, однако, не в то место, откуда был пущен. Дело в том, что Земля вращается вокруг своей оси, и за 2 с половиной секунды (точнее 2,56 с), прошедшие после начала импульса, Земля сместится примерно на 1 км. Е.Алёшкина приводит значение 1,6 км.
За время распространения сигнала телескоп из-за вращения Земли и её [Луны] движения по орбите перемещается на расстояние ~1.6 км от места излучения.
Но возможно, что это не так важно, поскольку отражённый луч расходится довольно широким конусом. Из-за дифракции света и турбулентности в атмосфере луч, отражённый от световозвращателя на Луне, падает на Землю световым пятном диаметром 16 км.
А учесть можно только тот свет, который вернулся назад, в трубу телескопа. А много ли его вернулось через линзу телескопа? Здесь "разрушители" поизносят удивительную фразу.
- Мы выстрелим лазером в 200 секстильонов фотонов, в отражатель на Луне. И, если нам повезёт, мы получим назад лучик мощность в один или три фотона. Это невозможно увидеть невооружённым глазом.
Итак, отправляется с Земли во время нескольких импульсов огромное число световых частиц, примерно 200 000 000 000 000 000 000 000 фотонов (секстильон - число состоящее из единицы с 21 нулём), а возвращается всего 1 фотон.
Е.Алёшкина сообщает, что "прием одного фотона требует в среднем 10—20 лазерных «выстрелов»".
Почему же так мало? А дело в том, что луч, отправленный на Луну, тоже расходится конусом. Если луч лазера направить без телескопа, то в лучшем случае это будет конус с телесным углом 10'. А диск Луны занимает на небе 30'. То есть луч лазера покроет 1/3 видимого диска Луны, диаметр будет примерно 1100 км.
Благодаря телескопу, удаётся сфокусировать луч лазера таким образом, что световое пятно на Луне оказывается диаметром от 3 до 7 км, это площадь более 25 кв.километров. А отражатель имеет размер примерно 0,5 х 0,5 м.
На Землю им отразится миллиардная доля процента. А в трубу телескопа вернётся один-единственный фотон. Откуда пришёл этот фотон - от крошечного, но яркого отражателя, или от гигантской площади в несколько квадратных километров, но с меньшим коэффициентом отражения?
Здесь необходимо напомнить, что лунная поверхность имеет оппозиционный эффект отражения. Это любят повторять все защитники лунной аферы. Это означает, что коэффициент отражения увеличивается в сторону источника света. На Земле так себя ведут разрыхлённые поверхности, леса, кустарники, пахота, посевы пропашных культур (правый рисунок).
Сам по себе коэффициент отражения лунной поверхности очень низкий, 7-15%. Но в направлении источника света коэффициент яркости может повышаться до 33%. Именно поэтому в полнолуние, когда солнечные лучи падают на луну отвесно с точки зрения земного наблюдателя, луна становится очень яркой. Об этом у меня есть статья:
Так что в направленном свете лунная поверхность ведёт себя примерно так же, как и светоотражатель. И нет никакой разницы, от чего отразился этот один-единственный фотон - от реголита или от рефлектора. Ведь осуществляли же раньше, в начале 60-х годов, лазерную локацию безо всяких отражателей на Луне.
Однако "разрушители мифов" пытаются вести нас по ложному следу. Они с помощью женщины-техника направляют (или говорят, что направляют) телескоп на лунные горы. Дважды повторяют, что направляют на горы. Нет бы направить на плоскую поверхность...
Видно, что в этот момент Луна ярко-ярко освещена.
На экране монитора виден какой-то всплеск, но женщина говорит, что никакого всплеска нет.
Затем телескоп направляется якобы на место нахождения отражателя "Аполлона-15", и на графике появляется всплеск, пик.
Женщина в восторге:
- Сигнал вернулся с Луны!
Адам тоже изображает восторг:
- Я знаю, вы это делаете 100 раз в год. Но нам было очень интересно увидеть это своими глазами! Мы же обыватели.
И добавляет:
- Мы отправили сигнал на Луну и получили его обратно. Фотончики вернулись к нам. Это могло случиться только в том случае, если на Луне есть оборудование, оставленное людьми, американцами!
В.Насенник, читая отчёт НАСА о локации Луны с помощью рефлекторов, обратил внимание на описание одного эксперимента, когда телескоп нацелили на место, расположенное в 16 км от места установки уголкового отражателя (УО).
Особый интерес вызывает 19-ая серия экспериментов. Так уж получилось, что её провели, нацелив телескоп на 16 км к югу от предполагаемого места установки УО. И чем же она отличается от других серий? Да в том-то и дело, что ничем! Т.е. из этих экспериментальных данных невозможно увидеть, что в других сериях лоцировался именно УО, а не грунт. Собственно, сами экспериментаторы прямо так и написали: "The measured range time could have three possible sources: a return from the retroreflector, a return from the lunar surface, or random noise coincidence from reflected sunlight and background. Statistically, 35 to 50 noise coincidence and approximately 30 lunar surface ranges would be expected in 1200 firings. Because the numbers agree, within acceptable limits, with the total number measured, it is not obvious that returns from retroreflectors were measured." (стр.175 по документу, стр. 165 по файлу)
(Автоматический перевод)
"Измеренное время дальности может иметь три возможных источника: отражение от световозвращателя, отражение от поверхности Луны или случайное совпадение шумов от отраженного солнечного света и фона. По статистике, за 1200 запусков можно было бы ожидать от 35 до 50 приятных совпадений и приблизительно 30 диапазонов изменения лунной поверхности. Поскольку цифры в допустимых пределах совпадают с общим измеренным числом, не очевидно, что были измерены отдачи от световозвращателей."
Конечно, это невероятно сложная задача - установить факт, что на ярко освещённой Луне стало ярче на один фотон. Но ещё труднее определить - от грунта отразился этот фотон или от установленного уголкового отражателя. Ведь фотоны зеленого (или инфракрасного) света, идущие от лазера, ничем таким не отличаются от фотонов зелёного или инфракрасного света, которыми Солнцем освещает Луну. (Об этом мы поговорим в следующей статье).
Но американская пропаганда строится по другому принципу. Умалчиваются или специально скрываются данные, что во время лазерной локации фотон может отразиться просто от лунной поверхности. Зато выпячивается версия, что только наличие "ретрорефлектора" может отразить этот единственный фотон.
Поэтому вывод, сделанный в конце передачи - что американцы были на Луне - нам представляется совершенно неправомерным.
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!