Начало
Далекие школьные годы автора. Сельская глубина в Курской области. Откуда у автора появилась любовь к астрономии - сложно сказать. Но учебник астрономии для 10 класса автор прочитал еще в 5 или 6 классе. Тогда же и оттуда же извлек подвижную карту звездного неба (планисферу), нашел и выучил все видимые созвездия и наиболее яркие звезды. Однажды в школьном сарае наткнулся на большую кучу макулатуры, а в ней несколько интересных (для него) книг, в том числе и про наблюдение Луны. При поездках в райцентр одно из любимых мест для посещения был книжный магазин - и тоже книги по астрономии были одними из наиболее интересных.
Про оптические тубы, бинокли и телескопы
Первые пробы оптических труб (самодельных, разумеется) были выполнены из очковых стекол по Галилеевской схеме. Потом, тоже из очковых стекол и лупы - по схеме Кеплера. Затем добрался до школьного кабинета физики и биологии и смог подобрать объектив и окуляр и сделать первый телескоп. Не очень, конечно, но лучше чем совсем ничего. Фото этого творчества, увы, нет. Предвосхищая вопрос - купить было нечего (но это не совсем так) и не за что. Большая семья, в семье шестеро детей (автор посерединке) - возможность трат на игрушки у родителей была ограничена. Даже бинокль или зрительная труба были непозволительной роскошью. Единственным имеющимся в наличии покупным оптическим прибором был вот такой театральный бинокль
Увеличение 2,5, диаметр объективов 24 мм. Для наблюдения созвездий, млечного пути и других протяженных объектов был чудо как хорош. Хотя хроматических аберраций было более чем. Сделал для него специальный многошарнирный штатив, что бы можно было наблюдать из разных положений. Кстати сейчас хочу приобрести современный аналог, специализированный для этих целей.
Хотя сейчас уже все воспринимается не так, как тогда, но интерес к визуальным астрономическим наблюдениям никуда не пропал.
Был еще плюс в школьные годы - звездное небо. Засветки неба было минимум, относительно различных загрязнений - сказать сложно, но в безлунные ночи млечный путь был виден не всегда, но весьма часто. Сейчас, в городе, и звезд бывает не видишь месяцами.
Журналы и книги
В школьной библиотеке были журналы Техника молодежи, Наука и жизнь. Они были главными авторитетами и пользовались безграничным доверием.
Техника Молодёжи публиковала все больше красивые иллюстрации, с Луной, Наука и Жизнь - фото. Примерно так
Поэтому по окончании школы, и значительное время после этого у автора вообще такой вопрос не возникал - а какого цвета Луна? Разумеется коричневая, ведь так показывает Наука и Жизнь! Свои наблюдения Луны этому не противоречили. Она с Земли наблюдается через атмосферу, оптические свойства которой - весьма сложные - здесь присутствует и рассеивание - голубой цвет неба - и поглощение коротковолновой части различными аэрозолями - красные Солнце и Луна по вечерам и утрам при грязной атмосфере - все укладывается в общую картину.
Дополнительный вклад, весьма весомый, внесла книга "Телескоп астронома-любителя" Навашина
Про дифракцию и интерференцию (теневой метод Фуко), про аберрации, про физику света и цвета в привязке в практике - эта книга, несомненно, оставила глубокий след в сознании и понимании.
Переходим к подборке статей по теме цвета Луны.
Здесь в основном практика фотографирования Луны, искажения геометрические и цветовые. Про видимый размер Луны у горизонта (когда она кажется большой) и почти в зените (когда кажется маленькой) - а на самом деле одинакова, различия в единицы процентов.
Здесь так же практика наблюдения и фотографирования Луны. Но уже появляется "серебряная Луна" - то есть Луна высоко над горизонтом, при чистой атмосфере видна серебряной (белой) а если уменьшить яркость тем или иным способом - то она становится серой, практически такой, как на американских снимках из Аполлуниады. Но это никак не противоречит первоначальным убеждениям автора о том, что настоящая Луна - коричневая, такая как показана в журнале "Наука и жизнь" - просто атмосфера есть фильтр, весьма сложный и своеобразный, и она добавляет к цвету Луны холодные (синие) тона и коричневая луна видится серой.
Пост: "Есть ли методичка у немогликов".
А в нем ссылка на статью:
Кому интересны места высадки Аполлонов?
В этой статье и в этом посте (точнее в комментариях) автор первый раз формулирует "парадокс серебряной Луны". Звучит он примерно так:
1. Мы знаем (Наука и жизнь) что настоящий цвет Луны - коричневый.
2. Атмосфера Земли - сложный фильтр, и может вносить искажения в наблюдаемый и фотографируемый цвет Луны.
3. При Луне у горизонта, когда ее лучи проходят через большую толщину земной атмосферы, приземные слои которой наполнены загрязнениями, поглощающими коротковолновую часть спектра, атмосфера работает как желтый или даже красный фильтр, и мы видим красную или оранжевую (фото выше) Луну.
4. При выходе Луны выше загрязненных слоев атмосферы у горизонта, мы наблюдаем серебряную Луну - атмосфера работает как синий окрашивающий фильтр, и коричневая (по настоящему) Луна выглядит серой (серебряной)
5. При подъеме Луны к зениту, толщина земной атмосферы, через которую мы наблюдаем Луну, уменьшается, и эффективность "синего фильтра" так же уменьшается. Луна, пройдя пик "серебряности" где то на 30 градусах у горизонта, должна при дальнейшем подъеме "коричневеть". Но этого - не наблюдается. Это автор и называет парадоксом - парадоксом серебряной Луны.
Здесь же в комментариях появляется преподаватель университета Александр Киселев, который утверждает, что цвет Луны - коричневый, но атмосфера Земли как синий фильтр - не работает. Автор канала в первый раз столкнулся с таким сочетанием представлений классической науки и глубочайшей верой.
Луна суперзумом. Часть 3. +"серебряная" Луна.
Здесь продолжается практика фотографирования Луны, рассказываются некоторые подробности про суперзум и фотографирование.
И уже подробно, в статье, рассказывается про:
Парадокс "серебряной" Луны.
У горизонта Луна красная, оранжевая или желтая, в зависимости от степени загрязненности атмосферы. Поднимаясь от горизонта Луна становится более яркой и серебряной.
Мы знаем, по космическим снимкам, что Луна, снятая в безатмосферном пространстве, коричневая, в большей или меньшей степени
При наблюдении с Земли свой вклад вносит атмосфера - она задерживает коротковолновую часть спектра, на находящихся в ней загрязнениях-аэрозолях и одновременно рассеивает коротковолновую же часть спектра.
С поглощением все достаточно просто - примерно как на схеме:
Длинные волны благодаря дифракции лучше огибают частички аэрозолей. Коротковолновые - поглощаются. В результате атмосфера у горизонта работает как красный (или оранжевый, или желтый) светофильтр.
Рассеивание коротковолновой части можно показать примерно такой схемой:
Мы видим синее или голубое небо из за того. что молекулы воздуха рассеивают во все стороны коротковолновую часть спектра.
Чем ближе к зениту - тем темнее небо - тоньше слой атмосферы.
Если мы поднимаемся в горы (или на самолете) то небо становится темнее, на большой высоте практически чёрное. Уменьшившаяся толщина атмосферы дает меньше голубых рассеянных лучей.
Луна.
Коричневая Луна в своем спектре (отраженные лучи Солнца) содержит все длины волн, от фиолетовых до красных, а их пропорция в смешении дает тот цвет, который наблюдается на ее поверхности.
У горизонта коротковолновая часть спектра поглощается, и исходная и то, что в верхних слоях атмосферы рассеивается, и мы видим красную (оранжевую или желтую) Луну.
По мере подъема над горизонтом эффект красного светофильтра уменьшается и Луна приобретает все более натуральный цвет - светлеет или "синеет".
Здесь же начинает работать рассеивание - к натуральному цвету Луны (коричневому) добавляется голубая вуаль рассеянного света и коричневый с голубым дают белый или серебряный - то, что мы видим. В зависимости от прозрачности атмосферы Луна становится серебряной уже на 30 градусах над горизонтом.
Но при дальнейшем подъеме к зениту толщина слоя атмосферы, через которую проходят (и рассеиваются) лучи лунного света, уменьшается. И голубая вуаль, подсвечивающая Луну, так же уменьшается.
В соответствии с этим, красная у горизонта Луна, по мере подъема становится серебряной (все логично) до какого то угла над горизонтом, а затем должна "коричневеть"! В зените Луна должна быть более коричневая, нежели на 45 градусах над горизонтом.
А мы наблюдаем ее в зените такую же серебряную, без какого либо намека в коричневый оттенок. И это наблюдается не только глазом, но и фотоаппаратом - не хочет Луна "коричневеть". Это я и называю парадоксом серебряной Луны.
Дополнительный разбор, относительно того - может ли атмосфера Земли работать как синий (голубой) окрашивающий фильтр
Итак: Есть Луна, наблюдатель и атмосфера. Наблюдатель смотрит на точку А на поверхности Луны. Луна коричневая. Из этой точки А исходит луч отраженного света Л1, по спектру соответствующей коричневой Луне. Коричневая Луна - это оптическое излучение от фиолетового до красного с максимумом сдвинутым в красную часть спектра.
До наблюдателя этот луч Л1 доходит в своем неизменном виде - Луна высоко и поглощение атмосферы минимальное.
Но каждая точка поверхности Луны отражает солнечные лучи не только в сторону наблюдателя, но и по всему телесному углу в 180 градусов.
Рассмотрим ход лучей от точки Б и В.
Прямой луч к наблюдателю - аналогично лучу из точки А и на схеме не показан. Рассмотрим один из наклонных лучей - мимо глаза наблюдателя. Из точки Б луч Л2 попадает в точку 1 в атмосфере. В этой точке коротковолновая честь спектра рассеивается - то есть в точке 1 лучи идет в стороны от первоначального направления. И какая то часть этих лучей, Л6, по направлению совпадает с несущим основную информацию лучом Л1, но имеет при этом синий или голубой цвет.
Аналогично от точки В, луч Л3 так же попадает в точку 1, претерпевает такое же рассеивание, и какая то часть лучей голубого или синего оттенка отправляется в глаз наблюдателя.
Точно так же из точек Б и В идут лучи Л4 и Л5, но в другую точку атмосферы, 2, рассеиваются и часть лучей Л7 голубого или синего цвета так же отправляют в глаз наблюдателя.
В результате каждая точка атмосферы, в телесном угле образованным контуром лунного диска и глазом наблюдателя дает очень небольшое количество голубых или синих лучей, направленных в глаз наблюдателя. Но этих точек очень много - вся толща атмосферы - в результате чего коричневое изображение луны подкрашивается голубой вуалью.
И здесь вновь в комментах Александр Киселев утверждает, что атмосфера - желтый фильтр, приводит в доказательство иллюстрацию
но так же утверждает, что настоящая Луна - коричневая. Автор в недоумении - если смотреть на коричневую Луну через желтый светофильтр - она будет наблюдаться еще более коричневой, но никак не серой (серебряной). И как раз наоборот - серая, даже слегка в синеву, Луна через слабый желтый фильтр будет наблюдаться просто серой, какой мы ее наблюдаем с Земли. Значит настоящая Луна - серая? и у американцев все правильно со цветопередачей?
Вот так "немоглик" Александр Киселев, доказывая "коричневость" настоящей Луны в споре с автором, добился прямо противоположенного результата - автор критически посмотрел на свои первоначальные убеждения о цвете Луны, и еще более критично посмотрел на утверждения признанных "мэтров" разоблачения лунной аферы, таких как Попов, Велюров. Коновалов - возможно они в этом вопросе "гонят пургу"?
"Немоглики" утверждают, что настоящая Луна коричневая, но почему, наблюдая её с земли, через фильтр атмосферы, который по утверждению, опять же, ряда "немогликов", коричневый - мы видим её серой? И при ближайшем рассмотрении оказывается, что все эти оппоненты автора в данном вопросе настоящей Луны никогда не видели - только в интернете.
Про рэлеевское рассеивание атмосферы в примерах солнечного затмения.
Дальнейшее усложнение простого вопроса - какой фильтр есть атмосфера Земли? Синий или коричневый? И так ли все однозначно?
Примерное строение земной атмосферы:
Верхняя граница земной атмосферы проведена условно, на высоте 100 км. Граница или линия Кармана. Выше - космос.
В тропосфере содержится 4/5 массы всего воздуха и практически весь водяной пар и примеси.
Изобразим полное солнечное затмение схемой атмосферы в масштабе:
270 км - максимальный диаметр пятна тени. 100 км - толщина условной атмосферы. Нижняя голубая линия - граница тропосферы в тропиках - 16 км. Красные стрелки - прямые солнечные лучи. Н - наблюдатель. С - угол, под которым видно Солнце и Луна. А и Б - две произвольные точки на небосводе, куда не падают прямые солнечные лучи.
Смотрим теперь различные фото ПОЛНЫХ солнечных затмений, обращая внимание на цвет неба в зоне между точками А и Б (включая С).
Вся зона небосвода, куда не попадают прямые солнечные лучи, темнее, чем небосвод на горизонте. Но, тем не менее, отчетливо виден темно-синий цвет неба в этой зоне. Тот самый рассеянный свет или иначе рэлеевское рассеивание. Что является источником первоначальных световых лучей для этого рассеивания?
Можно поискать ответ в умных книгах. Но у нас - "лёгкое чтиво". По моему мнению (и той базе, что есть у меня в голове), источников несколько:
1. Корона. В то время, как фотосфера Солнца полностью закрыта диском Луны, солнечная корона продолжает сиять на небе. Яркость ее крайне невелика, но какой то небольшой эффект она оказывает.
2. Многократное рассеяние коротковолновой части из освещенной зоны. То, о чем я говорил в предыдущей статье. Возможно, дает наибольший эффект.
3. Подсветка атмосферы отраженным светом от поверхности Земли за зоной пятна тени. То же, по моему мнению, достаточно большая величина.
4. Если за зоной тени есть облака, то они тоже подсветят атмосферу и сделают это достаточно интенсивно. Хотя в районе обсерватории в Чили (на приведенных фото) облака крайне редкое явление.
В результате получается такая картина: сравнительно большой участок атмосферы, по диаметру близкий к толщине (270 км это максимальный размер тени) атмосферы в 100 км, не освещается прямыми лучами солнца, тем не менее светится синим рассеянным светом. По мере уменьшения диаметра лунной тени яркость рассеянного света неба возрастает.
А теперь "убираем" Луну. Пропадет ли имеющийся рассеянный свет? Нет, все источники остались те же. Но добавляется рассеяние от прямых лучей Солнца, добавляется рассеяние отраженного от поверхности Земли, бывшей в пятне тени. И этот рассеянный свет есть в проекции на видимый диск Солнца, суммируясь с основным излучением.
Юмореска, предполагающая, что американцы ошиблись со цветом Луны, и показали её неверно.
Еще один пост, посвященный рэлеевскому рассеиванию
Луна и суперзум.
Очередная практика съемок Луны.
Луна через фильтр атмосферы Земли - уверенно серая.
Серебряная Луна, 10 октября 2022.
При чистой атмосфере, Луна невысоко над горизонтом - желтая
А по мере подъема выше - серая
Состояние атмосферы при съёмках Луны 10.10.22
Жители больших городов практически не видят неба. А уж неба с прозрачной атмосферой - наверное никогда. А ведь именно в эти моменты и нужно смотреть на цвет Луны, фотографировать в цвете.
Пост о том, какое соотношение фактов и интернета (который на 90 или более процентов - обман той или иной степени).
Оказывается, большинство пишущих комменты, даже такие уважаемые, как Виталий Насенник, живут только в интернете. А есть Луна в реальной жизни, или её нет - это большинству малоинтересно.
Почему Солнце у горизонта красное?
Опять статья, посвященная рэлеевскому рассеиванию. Если все так просто, как нам это показывает официальная наука, и земная атмосфера желтый (коричневый) светофильтр - то в американских лунных съемках - все верно. И даже если они ни на какую Луну не летали (что весьма вероятно, ибо на то есть много фактов технического характера) то киношники Голливуда и их консультанты сделали все верно - цвет грунта в кинопавильоне подобрали верно.
Но... Червячок сомнения все равно остается. Причина тому - земная атмосфера. Её оптические свойства несколько более сложные, нежели показывает классика рэлеевского рассеивания. Атмосфера содержит самые разнообразные аэрозоли, которые не только рассеивают солнечные лучи, но и поглощают. Причем поглощают все больше коротковолновую часть спектра. А вот вода (и в какой то степени водяной пар) наоборот длинноволновую часть - ИК (парниковый эффект) и красную часть. Так что все не так просто, что бы принять что либо однозначно. Про это же рассказывают разнообразные катаклизмы, вроде Тунгусского, когда наблюдались чрезвычайно красивые закаты оранжевого цвета на полнеба
Приведено фото Луны в усиленных цветах. Фото американской Луны. Фото грунта (коричневого) доставленного советской "луночерпалкой". Фото американского лунного грунта и лунных камней - серые.
Но основной посыл данной статьи - предложение всем интересующимся оторваться на некоторое время от экранов смартфонов и мониторов компьютеров и попробовать себя в практических вопросах - съемке Луны, визуальном наблюдении Луны, сравнении результатов. Ту самую повторяемость и воспроизводимость - научный подход.
Но увы - большого энтузиазма это не вызвало (хотя и были положительные моменты) - большинству не нужна правда, не нужна истина - нужно только подтверждение своей веры.
Луна в усиленных цветах и места посадки земных аппаратов.
При фотографировании Луны через атмосферу Земли, при хорошей прозрачности атмосферы она, луна, получается серой. Но не равномерно серой, а с некоторыми отклонениями по разным участкам в теплые (красноватые или коричневые) и холодные (синеватые) тона. И если применить усиление цветности, то просто серые останутся серыми, а слегка цветные станут очень яркими, цветными. Что и видим на вот том композитном обработанном фото.
А теперь можно посмотреть, в какой цветной зоне прилунялись земные аппараты
Что сегодня? Каков результат столь продолжительного исследования? Правильно ли американцы показали Луну на своем фото?
Есть вот такое фото лунного грунта
Как видим - грунт коричневый. "Луночерпалка" забирала его с некоторой глубины.
А теперь смотрим на кадр китайского аппарата, снятый в процессе забора грунта
Камера, как всегда, дешманская, цвет явно скорректирован (специально или случайно) в теплые тона, но я хотел бы обратить внимание на следующий факт:
Цвет поверхности реголита, и цвет реголита на глубине нескольких сантиметров сильно отличается по яркости (отражательной способности) - на поверхности он значительно светлее, нежели на глубине. Зафиксируем для себя сей факт.
Обратимся еще к одной статье:
Размещу здесь все фото, что есть в статье
Что видим? Серая Луна, ярко-синяя эмблема НАСА, и блекло-красная надпись НАСА. Когда публиковал статью - просто отметил этот факт, и все. Может камера опять дешманская, а может краска выгорела на ультрафиолете выборочно - красная выгорела, а синяя - нет.
Немного в сторону.
Мне приходится ездить в командировки на авто, в осенне-зимний период день короткий, много времени приходится ехать в темное время. На большинстве машин сейчас светодиодные фары. Светят они много ярче, чем обычные галогенки, и слепят встречных водителей так же много сильнее. А вот свое назначение - освещать дорогу - делают не на столько лучше, как слепят.
В численном примере: светят ярче в 3 раза, ослепляют сильнее в 3 раза, а дорогу освещают луче всего лишь в 1,5 раза - в сравнении с галогенками. Все дело здесь - в спектре излучения. У светодиодов он сдвинут (максимум) в синюю часть спектра, а человек за десятки тысяч лет пользования огнем для освещения, адаптировал свое зрение в темное время больше под тёплый свет.
Потому ослепляющий эффект - яркость соответствует дневному свету, а освещающий - когда смотрим отражение от дороги - ночному.
Любители астрономии хорошо знают, что при наблюдении звездного неба для подсветки карт и атласов нужно пользоваться фонарем с красным фильтром - как раз для уменьшения ослепляющего эффекта.
Возвращаемся к теме.
Мысленный эксперимент. Возьмем белый лист и осветим его оранжевым светом - увидим оранжевый лист. Синим - синий. Белым - белый.
А какой для нашего глаза (и цветной фотопленки) свет белый?
Это свет Солнца, прошедший через земную атмосферу, имеющий максимум в зеленой части спектра. Все цвета радуги суммируются и получаем белый свет.
Для простоты согласимся с официальной версией о том, что атмосфера - желтый фильтр:
Уберем атмосферу - выйдем на околоземную орбиту - и получим освещение непривычное нам - с избытком коротковолновой части спектра, то есть, в синеву. Причем на НОО этот эффект смягчает отраженный свет Земли - он дважды прошел через атмосферу, отразился от облаков, от коричневых и желтых пустынь, от водных просторов океана - получается этакая добавка микс.
Вдали от Земли, на орбите Луны - чистый свет Солнца, с избытком синих лучей.
Если не делаем никакой цветокоррекции, а снимаем то, что есть - получаем фото такое, как получилось у "Ориона" - синие краски выглядят более ярко, чем на земле. Красные - блекло, в сравнении с тем, что на земле. Луна, даже если в земных условиях, при искусственном теплом освещении она имеет коричневатый оттенок:
при таком освещении становится просто серой. Но так как Луна имеет разные оттенки серого даже при наблюдении с земли, то на некоторых снимках она может быть и "цементно-серой".
В соответствии с официальной версией, у астронавтов программы Аполлон никаких дополнительный цветокорректирующих фильтров на фотоаппаратах не было. Потому серый цвет лунного грунта. который мы видим на фото - соответствует действительному цвету на Луне, при том освещении, которое там есть. Солнечный свет без светофильтра земной атмосферы.
Независимо от того, снималось ли это на Луне или в кинопавильоне - грунт показан правильного цвета. Серого.
Хотя есть расхождения с китайцами - у них верхний тонкий слой грунта (реголита) светлее, нежели более глубокий. У американцев, насколько это можно судить по фото - однородный тон и на непотревоженной поверхности, и в следах.
Подведем итоги.
Длительное время автор канала был твердо уверен, что настоящий цвет поверхности Луны, если прилететь туда туристом и сделать селфи без какой либо цветокоррекции - коричневый. И что серая Луна на фото Аполлуниады - неверно, ошибочно.
Но более глубокое изучение данного вопроса заставляет отказаться от этой твердой убежденности, и прийти к выводу, что цвет поверхности Луны на американских фото Аполлуниады показан верно. Серый, с некоторыми вариациями.