Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Сила Fista

Почему у NASA так выглядит Месяц?

Месяц - это одновременно видимая наблюдателем и освещенная Солнцем часть Луны (Лунный Месяц). Полностью аналогично лунному, из космоса можно наблюдать и Земной Месяц. Толщина любого Месяца (и Лунного и Земного) зависит от Фазы освещения Луны (или Земли) Солнцем и положения самого наблюдателя:
Если наблюдатель далеко, "рога" Месяца заканчиваются в полюсах границы освещенности, которая для
Оглавление

Часть 1. Лунный Месяц.

Месяц - это одновременно видимая наблюдателем и освещенная Солнцем часть Луны (Лунный Месяц). Полностью аналогично лунному, из космоса можно наблюдать и Земной Месяц. Толщина любого Месяца (и Лунного и Земного) зависит от Фазы освещения Луны (или Земли) Солнцем и положения самого наблюдателя:

Картинка фаз Луны из интернета.
Картинка фаз Луны из интернета.

Если наблюдатель далеко, "рога" Месяца заканчиваются в полюсах границы освещенности, которая для наблюдателя проходит "по меридианам шара".

У Месяца есть интересная геометрическая особенность - его "рога" всегда симметричны относительно плоскости Солнце-Месяц-Наблюдатель. Не важно, в каком направлении у космического наблюдателя в этот момент "верх или низ".

Для людей, кто со стереометрией даже не на "Вы", а больше на "Вы вообще кто? " 😁 поясню...

Посмотрим сидя или лежа на боку на лучника, который натянул свой лук (это аналог "рогатого" Месяца). Лучник целится относительно нас куда-то в вверх, вбок или вниз. "Рога" лука будут всегда симметричны стреле, а она направлена в Цель (у нас это Солнце). Т.е. "рога" любого Месяца симметричны для наблюдателя направлению Месяц - Солнце. Месяц, как лук - "целится" прямо на Солнце, всегда! Назовем это свойство "правилом Лучника".

Картинка с сайта jeopardylabs.com
Картинка с сайта jeopardylabs.com

Возьмем две плоскости. Плоскость Эклиптики - это та, в которой Земля вращается вокруг Солнца. И плоскость, в которой Луна вращается вокруг Земли - именно в этой плоскости проходит 99% полета Ориона миссии "Артемида-2".

Расстояние от Земли до Солнца в 200 раз больше диаметра орбиты Луны. Для направления солнечного света практически неважно, есть ли наклон орбиты Луны к Эклиптике, он просто параллелен на таких расстояниях.

В момент облета Луны, с Ориона прислали вот такую фото с внешней камеры. Я её просто развернул "вверх ногами",

на 180°, это понадобится нам позже. Невесомость нам позволяет это сделать... 😁

Официальное фото миссии "Артемида-2"
Официальное фото миссии "Артемида-2"

Теперь определим фазу освещения Луны. Аккуратно впишем окружность в Луну на фото так, чтобы снаружи остался одинаково тоненький край Луны - это многократно увеличит точность всего построения.

Математические марипуляции с фото от NASA.
Математические марипуляции с фото от NASA.

Выделим светлым ВИДИМУЮ границу освещения Луны. Даже не будем придираться, что "меридиан" Фазы освещения (красным) не совпадает с этой границей лунной ночи. Теоретически, такое может быть, если мы действительно близко к Луне, и из-за этого не видим "полюсов освещения" - куда в сфере собираются меридианы Фаз. Издалека, глядя, например, на Землю, мы должны хорошо видеть уже и полюса и меридианы Фаз освещенности полностью.

Теперь соединим дальнюю от Луны точку Земли с центром нашей окружности, вписанной в Луну. По законам геометрии, эта зеленая линия пройдет и через центр Земли, и центр Луны!

Математические манипуляции с фото от NASA
Математические манипуляции с фото от NASA

По правилу Лучника, построим линию симметрии "рогов" лунного Месяца, проходящую через центр круга. "Желтая стрела из лука" - это направление из центра Луны на Солнце!

Теперь начинаем вспоминать наши две плоскости - Эклиптики и вращения Луны. Плоскость вращения Луны для нас - это зеленая линия (наблюдатель-Земля-Луна). Плоскость Эклиптики - желтая линия (наблюдатель-Луна-Солнце). Угол между желтой и зеленой линиям - угол между этими плоскостями.

Подождите, разве угол между этими плоскостями не 5,1°?

Картинка с сайта libmir.com
Картинка с сайта libmir.com

Часть 2. Земной Месяц.

Может быть Земные Месяцы у NASA получаются на фото лучше?

Давайте посмотрим аналогичные кадры "заката" Земли, но уже снятые Ридом Уайсменном на свой личный, не боящийся космической радиации айфон:

Вот зачем мы переворачивали фото на 180 в начале статьи...

Скриншот из видео от NASA
Скриншот из видео от NASA

Угол между Осью Миссии "Артемида-2" (Земля - Апогей миссии) и солнечным светом в районе 60°. Нам помогло Полнолуние за пять суток до встречи Ориона с Луной:

Схема полета миссии Артемида-2 к Луне
Схема полета миссии Артемида-2 к Луне

Возьмем стоп-кадр видео, благо последний айфон Рида нормально так увеличил Землю:

Увеличенный стоп-кадр с айфона от NASA.
Увеличенный стоп-кадр с айфона от NASA.

Чтобы лучше понять форму Месяца Земли и что это не темный глюк, сравним с первым фото из этой статьи (с внешней камеры Ориона):

Фрагмент фото с внешней камеры от NASA
Фрагмент фото с внешней камеры от NASA

Аналогичным Луне образом достроим окружность внутри Земли, тонкий край "атмосферы" снаружи повышает точность! Отметим меридиан день/ночь. Нас также будет интересовать вот это место (стрелкой):

Математические манипуляции с стоп-кадром от NASA
Математические манипуляции с стоп-кадром от NASA
  • ТЕЗИС-1: Построение красного меридиана день/ночь показывает, что освещено меньше 1/4 от 100% видимого диска Земли.
Математические манипуляции с стоп-кадром от NASA
Математические манипуляции с стоп-кадром от NASA
  • ТЕЗИС-2: "Угол рога" Земного Месяца (красным) намного меньше угла до середины Земли (синим) - освещено меньше 1/4 от 100% видимого диска Земли.

Оба построения подтвердили - фаза Земного Месяца меньше условной 1/4 от "ПолноЗемлия" (100% освещения диска Земли для наблюдателя).

А как должна освещаться Земля из этой точки космоса, где Орион в момент фото?! Вспоминаем что расстояние до Луны в 60 раз больше радиуса Земли. Это значит, что взгляд фотографа на Землю по касательной к Луне совпадает с Осью миссии Артемида-2 (которая проходит через центр Земли и Апогей Ориона). И это все те же ~60° к солнечному свету:

Схема Земного Месяца на большом расстоянии от Земли
Схема Земного Месяца на большом расстоянии от Земли

На схеме зеленым показано, как фотограф ДОЛЖЕН ВИДЕТЬ Фазу освещения Земли в момент стоп-кадра. Орион уже практически достиг Апогея, и весь диск Земли должен быть освещен УСЛОВНО на 1/3 (и 2/3 будет ночь).

Земля ДОЛЖНА БЫТЬ освещена гораздо больше, но мы видим на стоп кадрах от NASA в ТЕЗИСЕ-1 и ТЕЗИСЕ-2 - освещение менее условной 1/4 видимого диска Земли.

Вот такой странный Земной Месяц.

ВЫВОДЫ

В общем, пока непонятно, есть вопросы. Видимо придется разбирать всю геометрию месяцев подробно в следующей статье......

Часть 3. Иллюминатор.

Видео, снятое на айфон Ридом начинается именно с него:

Стоп-кадр с видео от NASA
Стоп-кадр с видео от NASA

А вот как это окно выглядит на заводе. Как у Рида получилось визуально "высунуть наружу" свой айфон через толстенный набор стекол так, что под этим углом нет отраженного света от блестящей рамы стеклопакета, ведь дальше за кадром свет на нее уже должен попадать! На фото ниже видно, КАК СИЯЕТ РАМА КОГДА НА НЕЕ ПОПАДАЕТ СОЛНЦЕ:

-15

Восстановим направление на солнце правилом Лучника по Лунному Месяцу. Читатель сам может прикинуть, откуда же может быть освещение на этот скруглённый край "рамы" окна. Напомню, мы смотрим на Землю практически вдоль Оси Миссии и, поэтому, Солнце еще и под углом 60° к нашему взору:

Математические манипуляции с стоп-кадром от NASA.
Математические манипуляции с стоп-кадром от NASA.

Предлагаю читателю погрузиться в мой детальный разбор явных нестыковок миссии "Артемида-2" 👈.