Каждый, кто хоть немного интересуется полётами людей на Луну в прошлом веке, рано или поздно задаётся вопросом: а где же звёзды на снимках астронавтов? Ваш лунный проводник когда-то так увлёкся этой загадкой, что всерьёз попытался звёзды найти. Увы, все поиски оказались тщетны — звёзды стыдливо спрятались за короткой экспозицией лунных кадров. Пришлось, с тяжёлым вздохом, пририсовывать их самому — строго в нужных местах, по каталогу. И всё же надежда тлеет: ваш покорный слуга давно вынашивает план написать в центр имени Джонсона и попросить пересканировать хотя бы пару снимков с Канопусом. Но, как это бывает на Луне, гравитация — слабая, а лень — мощная: руки пока до письма так и не дошли. Но дойдут когда-нибудь.
И вот тогда же, год назад, когда ваш покорный слуга делился своей неудачей, его с поличным поймал на невежестве читатель llynxx: тот прямо поинтересовался, интересуют ли автора снимки, сделанные с орбиты, а автор с самым невинным видом заявил, что в их существование не верит.
Пример орбитального снимка со звёздами был немедленно продемонстрирован:
Что ж, ошибаться не стыдно — стыдно не признавать ошибок. Ваш лунный гид может лишь сослаться на то, что обитает на поверхности Селены, а не кружит над ней, и в орбитальной фотосъёмке разбирается неважнецки. А между тем в некоторых миссиях астронавты и правда снимали звёзды с орбиты — например, фотографируя солнечную корону с такой длинной выдержкой, что на кадрах запечатлелись даже весьма тусклые звёзды! Более того, оказалось, что уже многие годы в интернете есть сайт, где разобраны отдельные кадры со звёздами из разных миссий, и эти самые звёзды опознаны по именам.
Примерно тогда вашему лунному проводнику и пришла в голову мысль: а не написать ли программу, которая распознавала бы звёзды на снимках? Не гадать по «Стеллариуму», а действовать строго научно: вот снимок, вот каталог, вот измеренные расстояния — и вперёд, искать совпадения. А вдруг и разоблачить кого-нибудь удастся: может, НАСА где-то промахнулось с расстояниями, подрисовывая звёзды в павильоне, а компьютер их на чистую воду и выведет! Неправильно, мол, ты, дядя Кубрик, звёзды нарисовал! Увы, идея оказалась не новой — в интернете уже есть сайт, который всё это делает автоматически. Что, впрочем, нисколько не удивительно: идея лежит на поверхности. Правда, с лунными фотографиями сайт работает неуверенно и часто не может отождествить на них звёзды: слишком сильный «смаз» и слишком низкое качество сканов.
Но раз нет нужды делать что-то самому, то ведь можно озадачить работой других, например, школьников. Пусть они сделают то, с чем не справляется программа https://nova.astrometry.net, и если повезёт, пусть выведут НАСА на чистую воду! Постоянные читатели, возможно, помнят, что ваш лунный проводник время от времени курирует школьные проекты, неся в массы от имени своего университета разумное, доброе, вечное. В прошлом году, например, под его чутким надзором была напечатана 3D-модель лунного кратера. В этом же он предложил двум другим школьницам написать «звёздную распознавалку». Ну, как предложил… Предложил он несколько тем, а они сами выбрали именно эту. Решили писать на Python — тем более, что сам руководитель (то есть ваш покорный слуга) его до сих пор так и не освоил, а девушки прежде не программировали вовсе. Но ведь исследовательские работы на то и нужны — чтобы научиться новому и руководителя научить.
Прошло полгода. Подробности о том, как два человека, не умеющих программировать, писали код под руководством третьего, не знающего Python, оставим за кадром. К счастью, искусственный интеллект приходит на помощь тем, у кого со своим не всё ладно кто не силён в программировании. Главное — результат достигнут: «звёздная распознавалка» у девушек успешно заработала! Ввод пиксельных координат звёзд со снимка пока вручную (автоматический анализ для такой мини-команды кулхацкеров — слишком крутая задача), а дальше — расчёт межзвёздных угловых расстояний по снимку (метод можно найти тут) и поиск подходящих пар в Йельском каталоге ярких звёзд. Немного тригонометрии, немного логики — и всё готово. Сложность в том, что доступные в сети орбитальные снимки имеют невысокое разрешение и лишены сетки крестов: использовалась камера из командного модуля. Поэтому масштаб известен с заметной погрешностью, и оттого приходится делать больше работы: ваш лунный гид надеялся обойтись тремя звёздами, а на практике для надёжного распознавания требуется вводить координаты аж целых пяти, хотя иногда достаточо и четырёх. Но — получается! И с лунными снимками, и с земными: сделанные мобильником фотографии звёзд программа тоже прекрасно распознаёт. Хоть в каталоге тысячи звёзд и миллионы пар, но современные компьютеры не чета аполлоновским. Те всего лишь сажали лунные модули на Луну, а на нынешних и в бложик написать можно, и по звёздному каталогу несколько миллионов штук синусов-косинусов вычислить... Прогресс!
Девушки не успели запрограммировать отрисовку распознанных звёзд и созвездий — их программа звёзды распознаёт, но не показывает. Пришлось вашему лунному проводнику подключать собственноручно написанный код, чтобы проиллюстрировать находки. Благо, подходящий инструмент у него уже был под рукой (правда, не на Python).
На этой неделе девушки защитили свою работу и получили 98 % — на целый процент выше прошлогоднего результата, когда другая подопечная вашего лунного гида представила напечатанный лунный кратер. Оценка, пожалуй, вполне заслуженная, хотя важная часть миссии осталась невыполненной: разоблачить НАСА не удалось. Комиссия, впрочем, рекомендовала подать работу на конкурс в следующем году — кто знает, может, за это время девушкам удастся доработать код, промерить побольше снимков и, наконец, найти-таки следы подделки? Поживём — увидим. А пока придётся смириться: и звёзды, и планеты на орбитальных снимках «Аполлонов» оказались именно там, где и положено. Кубрик, выходит, не зря ел свой хлеб. Мы же продолжаем бродить среди лунных камней, и если что увидим подозрительное, постараемся вам рассказать.
С вами звёзды на лунных снимках рассматривал El Selenita.