Neįtikėtinos gilios erdvės nuotraukos (20 nuotraukų). Kaip daromos erdvės nuotraukos Vaizdas užfiksuotas erdvėlaiviu

Skirkite kelias minutes ir pasimėgaukite 25 tikrai kvapą gniaužiančiomis Žemės ir Mėnulio nuotraukomis iš kosmoso.

Šią Žemės nuotrauką astronautai padarė erdvėlaivyje Apollo 11 1969 m. liepos 20 d.

Žmonijos paleisti erdvėlaiviai mėgaujasi Žemės vaizdais iš tūkstančių ir milijonų kilometrų atstumo.

Užfiksavo Suomijos AE, JAV oro palydovas, valdomas NOAA.
Data: 2015 m. balandžio 9 d.

NASA ir NOAA sukūrė šį sudėtinį vaizdą naudodamos nuotraukas iš Suomijos AE orų palydovo, kuris aplink Žemę skrieja 14 kartų per dieną.

Jų nesibaigiantys stebėjimai leidžia stebėti mūsų pasaulio būklę retos Saulės, Mėnulio ir Žemės padėtyse.

Užfiksavo Saulės ir Žemės stebėjimo erdvėlaivis DSCOVR.
Data: 2016 m. kovo 9 d.

Erdvėlaivis DSCOVR užfiksavo 13 vaizdų, kaip Mėnulio šešėlis bėga per Žemę 2016 m. visiško Saulės užtemimo metu.

Tačiau kuo giliau einame į kosmosą, tuo labiau mus žavi Žemės vaizdas.

Nufotografuotas erdvėlaivis Rosetta.
Data: 2009 m. lapkričio 12 d.

Erdvėlaivis „Rosetta“ skirtas kometai 67P/Churyumov-Gerasimenko tirti. 2007 m. jis švelniai nusileido ant kometos paviršiaus. Pagrindinis įrenginio zondas savo skrydį baigė 2016 metų rugsėjo 30 dieną. Šioje nuotraukoje pavaizduotas Pietų ašigalis ir saulės apšviesta Antarktida.

Mūsų planeta atrodo kaip blizgus mėlynas marmuras, apgaubtas plonu, beveik nematomu dujų sluoksniu.

Filmavo „Apollo 17“ įgula
Data: 1972 m. gruodžio 7 d.

Erdvėlaivio Apollo 17 įgula padarė šią nuotrauką, pavadintą „Mėlynasis marmuras“, per paskutinę pilotuojamą misiją į Mėnulį. Tai viena labiausiai išplatintų visų laikų nuotraukų. Jis buvo nufilmuotas maždaug 29 tūkstančių km atstumu nuo Žemės paviršiaus. Afrika matoma viršutiniame kairiajame vaizdo kampe, o Antarktida – apatiniame kairiajame kampe.

Ir ji viena dreifuoja kosmoso tamsoje.

Filmavo „Apollo 11“ įgula.
Data: 1969 m. liepos 20 d.

Neilo Armstrongo, Michaelo Collinso ir Buzzo Aldrino įgula padarė šią nuotrauką skrydžio į Mėnulį metu maždaug 158 tūkstančių km atstumu nuo Žemės. Kadre matoma Afrika.

Beveik vienas.

Maždaug du kartus per metus Mėnulis praskrieja tarp palydovo DSCOVR ir jo pagrindinio stebėjimo objekto – Žemės. Tada gauname retą galimybę pažvelgti į tolimą mūsų palydovo pusę.

Mėnulis yra šaltas uolėtas rutulys, 50 kartų mažesnis už Žemę. Ji yra mūsų didžiausia ir artimiausia dangiškoji draugė.

Filmavo Williamas Andersas kaip „Apollo 8“ įgulos dalis.
Data: 1968 m. gruodžio 24 d.

Garsioji Earthrise nuotrauka daryta iš erdvėlaivio Apollo 8.

Viena hipotezė yra ta, kad Mėnulis susiformavo po to, kai proto Žemė susidūrė su Marso dydžio planeta prieš maždaug 4,5 mlrd.

Nufotografuota Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO, Lunar Orbiter).
Data: 2015 m. spalio 12 d.

2009 m. NASA paleido robotinį tarpplanetinį zondą LRO, kad ištirtų Mėnulio paviršių su krateriais, tačiau pasinaudojo galimybe užfiksuoti šią modernią Earthrise nuotraukos versiją.

Nuo šeštojo dešimtmečio žmonija į kosmosą paleidžia žmones ir robotus.

Nufotografuota „Lunar Orbiter 1“.
Data: 1966 m. rugpjūčio 23 d.

Robotas nepilotuojamas erdvėlaivis „Lunar Orbiter 1“ padarė šią nuotrauką ieškodamas vietos astronautams išlaipinti Mėnulyje.

Mūsų Mėnulio tyrinėjimai yra technologinio užkariavimo siekio mišinys...

Fotografavo Michaelas Collinsas iš „Apollo 11“ įgulos.
Data: 1969 m. liepos 21 d.

Erelis, Apollo 11 mėnulio modulis, grįžta iš Mėnulio paviršiaus.

ir nepasotinamas žmogaus smalsumas...

Nufotografuota mėnulio zondo Chang'e 5-T1.
Data: 2014 m. spalio 29 d.

Retas vaizdas į tolimąją Mėnulio pusę, užfiksuotas Kinijos nacionalinės kosmoso administracijos Mėnulio zondo.

ir ieškoti ekstremalių nuotykių.

Filmavo „Apollo 10“ įgula.
Data: 1969 m. gegužės mėn.

Šį vaizdo įrašą nufotografavo astronautai Thomas Staffordas, Johnas Youngas ir Eugene'as Cernanas, kai Apollo 10 skrido į Mėnulį nesileidžiant. Gauti tokį Earthrise vaizdą galima tik iš judančio laivo.

Visada atrodo, kad Žemė nėra toli nuo Mėnulio.

Paimta zondu Clementine 1.
Data: 1994 m.

„Clementine“ misija buvo pradėta 1994 m. sausio 25 d., kaip dalis bendros NASA ir Šiaurės Amerikos aerokosminės gynybos komandos iniciatyvos. 1994 metų gegužės 7 dieną zondas paliko valdymą, tačiau anksčiau buvo perdavęs šį vaizdą, kuriame buvo matyti Žemė ir šiaurinis Mėnulio ašigalis.

Nufotografavo Mariner 10.
Data: 1973 m. lapkričio 3 d.

Dviejų nuotraukų derinys (viena Žemės, kita Mėnulio), padarytų NASA robotinės tarpplanetinės stoties Mariner 10, kuri buvo paleista į Merkurijų, Venerą ir Mėnulį naudojant tarpžemyninę balistinę raketą.

tuo nuostabiau atrodo mūsų namai...

Užfiksavo erdvėlaivis „Galileo“.
Data: 1992 m. gruodžio 16 d.

Pakeliui tirti Jupiterį ir jo palydovus NASA erdvėlaivis „Galileo“ užfiksavo šį sudėtinį vaizdą. Mėnulis, kuris yra maždaug tris kartus šviesesnis už Žemę, yra pirmame plane, arčiau žiūrovo.

ir juo vienišesnis jis atrodo.

Nufotografuota erdvėlaiviu Near Earth Asteroid Rendezvous Shoemaker.
Data: 1998 m. sausio 23 d.

NASA erdvėlaivis NEAR, nusiųstas į asteroidą Erosą 1996 m., užfiksavo šiuos Žemės ir Mėnulio vaizdus. Antarktida matoma mūsų planetos pietiniame ašigalyje.

Daugumoje vaizdų netiksliai pavaizduotas atstumas tarp Žemės ir Mėnulio.

Nufotografuota „Voyager 1“ roboto zondo.
Data: 1977 m. rugsėjo 18 d.

Dauguma Žemės ir Mėnulio nuotraukų yra sudėtiniai vaizdai, sudaryti iš kelių vaizdų, nes objektai yra toli vienas nuo kito. Tačiau aukščiau matote pirmąją nuotrauką, kurioje mūsų planeta ir natūralus jos palydovas užfiksuoti viename kadre. Nuotrauką padarė zondas „Voyager 1“, pakeliui į savo „didžiąją kelionę“ po Saulės sistemą.

Tik nukeliavę šimtus tūkstančių ar net milijonus kilometrų, o vėliau grįžę, galime iš tikrųjų įvertinti atstumą tarp dviejų pasaulių.

Užfiksavo automatinė tarpplanetinė stotis „Mars-Express“.
Data: 2003 m. liepos 3 d.

Europos kosmoso agentūros robotizuota tarpplanetinė stotis Max Express (Mars Express) pakeliui į Marsą nufotografavo šį Žemės vaizdą už milijonų kilometrų.

Tai didžiulė ir tuščia erdvė.

Užfiksuota NASA Marso Odisėjos orbitoje.
Data: 2001 m. balandžio 19 d.

Ši infraraudonųjų spindulių nuotrauka, daryta iš 2,2 milijono km atstumo, rodo didžiulį atstumą tarp Žemės ir Mėnulio – apie 385 tūkstančius kilometrų, arba apie 30 Žemės skersmenų. Erdvėlaivis „Mars Odyssey“ padarė šią nuotrauką judėdamas Marso link.

Tačiau net ir kartu Žemės ir Mėnulio sistema gilioje erdvėje atrodo nereikšminga.

Nufotografuota NASA erdvėlaiviu Juno.
Data: 2011 m. rugpjūčio 26 d.

NASA erdvėlaivis Juno užfiksavo šį vaizdą per beveik 5 metus trukusią kelionę į Jupiterį, kur atlieka dujų milžino tyrimus.

Iš Marso paviršiaus mūsų planeta atrodo tik dar viena „žvaigždė“ naktiniame danguje, kuri suglumino ankstyvuosius astronomus.

Nufotografuota Spirit Mars Exploration Rover.
Data: 2004 m. kovo 9 d.

Praėjus maždaug dviem mėnesiams po nusileidimo Marse, „Spirit“ roveris užfiksavo nuotrauką, kurioje Žemė atrodo kaip mažas taškelis. NASA teigia, kad tai „pirmasis Žemės vaizdas, paimtas iš kitos planetos paviršiaus už Mėnulio“.

Žemė pasiklydo spindinčiuose lediniuose Saturno žieduose.

Užfiksavo automatinė tarpplanetinė stotis Cassini.
Data: 2006 m. rugsėjo 15 d.

NASA Cassini kosminė stotis padarė 165 Saturno šešėlio nuotraukas, kad sukurtų šią apšviestą dujų milžino mozaiką. Žemė įsiskverbė į vaizdą kairėje.

Milijardai kilometrų nuo Žemės, kaip šmaikštavo Carlas Saganas, mūsų pasaulis yra tik „blyškiai mėlynas taškelis“, mažas ir vienišas kamuoliukas, ant kurio vyksta visi mūsų triumfai ir tragedijos.

Nufotografuota „Voyager 1“ roboto zondo.
Data: 1990 m. vasario 14 d.

Šis Žemės vaizdas yra vienas iš „saulės sistemos portretų“, kuriuos „Voyager 1“ nukeliavo maždaug 4 milijardus mylių nuo namų.

Iš Sagano kalbos:

„Tikriausiai nėra geresnio kvailo žmogaus arogancijos įrodymo nei šis atskirtas mūsų mažyčio pasaulio vaizdas. Man atrodo, kad tai pabrėžia mūsų atsakomybę, pareigą būti malonesniems vieni kitiems, saugoti ir branginti šviesiai mėlyną tašką – vienintelius savo namus.

Sagano žinia yra nuolatinė: Žemė yra tik viena, todėl turime padaryti viską, ką galime, kad ją apsaugotume, saugoti daugiausia nuo mūsų pačių.

Japonijos dirbtinis Mėnulio palydovas Kaguya (taip pat žinomas kaip SELENE) užfiksavo šį vaizdo įrašą, kuriame užfiksuota, kaip Žemė kyla virš Mėnulio 1000 % pagreičiu, minint Apollo 8 įgulos padarytos nuotraukos Earthrise 40-ąsias metines.

Mūsų protėviai, gyvenę šioje planetoje prieš tūkstantį metų, neturėjo dabartinių technologijų ir išteklių, kad galėtume ištirti mūsų Visatą ir tai, kas slypi už jos ribų. Todėl tais laikais daugelis astronomijos mylėtojų nakvodavo žiūrėdami į dangų, kurdami teorijas ir pasakodami pasakas apie virš jų esantį dangų. Jiems nežinoma, kad tai, kas vyko už daugelio šviesmečių, buvo labiau transcendentiška nei įdomiausios istorijos, kurias jie galėjo sugalvoti.

Per pastaruosius 50 metų NASA atvėrė duris kosmoso tyrinėjimams per savo sudėtingus, moderniausius teleskopus ir robotų tyrimų stotis, leidžiančias tyrinėti įvairius kosmoso kampelius. Vienintelis būdas pamatyti Visatą yra NASA padarytos nuotraukos, nebent, žinoma, esate vienas iš laimingųjų, galinčių sau leisti nusipirkti bilietą į kosmosą iš „Virgin Galactic“.

Labai svarbu pažymėti, kad iš šimtų tūkstančių išsirinkti vos dvidešimties fotografijų sąrašą yra labai sunku ir neįmanoma apsieiti be tam tikro subjektyvumo. Žemiau rodomos nuotraukos yra keletas kvapą gniaužiančių vaizdų, gautų naudojant palydovinį vaizdą planetų tyrinėjimų ir kosminių misijų metu. Jei manote, kad praleidome puikių kadrų, paskelbkite juos komentaruose!

Taigi, jūsų dėmesiui pateikiame dvidešimties nuostabiausių NASA nuotraukų sąrašą:

20. Hablo Extreme Deep Field

Ankstyvosiose stadijose Hablo teleskopas buvo naudojamas vaizduoti labai nutolusią erdvę, esančią mažame Ursa Major žvaigždyno regione. NASA neseniai išleido naują šio vaizdo versiją, pavadintą „Hubble Extreme Deep Field“, kuri buvo sukurta iš 2000 nuotraukų, kuriose buvo užfiksuotas tuščias dangaus lopinėlis vos per du milijonus sekundžių. Kiekvienas šio vaizdo pikselis, dėmė, sūkurys ir šviesos taškas vaizduoja visą galaktiką. Įsivaizduokite šios erdvės mastą. Daugybė milijardų žvaigždžių šioje nuotraukoje buvo suspausti į vieną pikselį.

19. Chaosas Oriono širdyje


Bendras Spitzerio ir Hablo kosminių teleskopų vaizdas rodo naujagimių žvaigždžių chaosą, esantį už 1500 šviesmečių Oriono ūko širdyje. Tai arčiausiai mūsų esantis didžiulis žvaigždžių spiečius, o astronomai mano, kad jame yra daugiau nei 1000 jaunų žvaigždžių. Nuotraukoje pavaizduota naujagimių žvaigždžių grupė, išsibarsčiusi po visą ūką. Oriono ūkas yra ryškiausia Oriono kardo, dar vadinamo Medžiotojo žvaigždynu, dalis.

18. Jurijaus Malenčenkos išėjimas į kosmosą


Kiekvieną kartą, kai astronautas turi išlipti iš transporto priemonės kosmose, tai vadinama kosminiu pasivaikščiojimu. 2000 m. rugsėjo 11 d. kosmonautas-tyrėjas Jurijus Malenčenka buvo nufotografuotas per savo kosmosą ir padovanojo mums šią kvapą gniaužiančią nuotrauką. Tą dieną Jurijus Malenčenka ir astronautas Edwardas T Lu daugiau nei 6 valandas praleido kosmose, atlikdami darbus išorinėje Tarptautinės kosminės stoties dalyje.

17. „Dievo akis“


Sraigės ūkas, dar žinomas kaip „Dievo akis“, yra maždaug 650 šviesmečių nuo Saulės Vandenio žvaigždyne. Jo plotis yra maždaug 2,5 šviesmečio. Sraigės ūko vidiniame krašte matomi neatpažintų elementų sudėtinių dujų mazgai. Nuotrauka yra sudėtinis vaizdas iš Hablo kosminio teleskopo ir plataus kampo vaizdai iš Kitt Peak nacionalinės observatorijos mozaikos kameros.

16. Rozetės ūkas


Rozetės ūkas yra didžiulis sferoido formos regionas, esantis šalia milžiniško molekulinio debesies Monoceros žvaigždyne Paukščių Tako galaktikoje, maždaug 5200 šviesmečių atstumu nuo Žemės. Šis ūkas yra tiesiog didžiulis ir užima šešis kartus didesnį nei viso Mėnulio plotą. Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, Rozetės ūkas yra aktyvaus žvaigždžių formavimosi sritis, kuri šviečia dėl jaunų karštų mėlynų žvaigždžių, kurių vėjai neišvengiamai pereina per jo centrą, ultravioletinės spinduliuotės.

15. Hercules A – Juodoji skylė


Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad Hercules A yra tipiška ovali galaktika, tačiau ji unikali tuo, kad jos centras yra tokia didžiulė juodoji skylė, kad palyginus mūsų galaktika atrodo nereikšminga. Hercules A galaktika yra šiek tiek daugiau nei už 2 milijardus šviesmečių nuo mūsų Paukščių Tako ir jos bendra masė yra maždaug 1000 kartų didesnė nei mūsų galaktikos. Šioje nuotraukoje matomos violetinės sritys greičiausiai atsiranda dėl to, kad medžiagos dalelės susiduria viena su kita ir įkaista jas traukiant į juodąją skylę.

14. Krabo ūkas


Stulbinančiai gražią žvaigždės mirtį Jaučio žvaigždyne Kinijos astronomai pirmą kartą pastebėjo kaip supernovą 1054 m. Beveik po tūkstančio metų nuostabus nepermatomas objektas, žinomas kaip neutroninė žvaigždė, kuris sprogo, išleido didelės energijos dalelių spiečius į besiplečiantį lauką, žinomą kaip Krabo ūkas.

Šis sudėtinis vaizdas buvo sukurtas sujungus nuotraukas iš trijų observatorijų. Hablo kosminio teleskopo optiniai vaizdai yra raudonos ir geltonos spalvos, Chandra rentgeno vaizdai yra mėlyni, o Spitzer infraraudonųjų spindulių vaizdai yra violetiniai. Kaip ir daugelis kitų teleskopų, Chandra dažnai stebėjo Krabo ūką nuo pat misijos pradžios.

13. Dvi spiralinės galaktikos


Šis dviejų galaktikų vaizdas buvo sukurtas naudojant Hablo vaizdus, ​​​​paimtus iš trijų kampų. Galingos potvynio jėgos iš didesnės galaktikos NGC 2207 kairėje pakeitė mažesnės galaktikos IC 2163 formą, išstumdamos dujas ir žvaigždes ilgais srautais, kurie pasklido per 100 000 šviesmečių. IC 2163 neturi pakankamai energijos, kad išvengtų NGC 2207 gravitacinės traukos, todėl jis bus nuolat traukiamas atgal. Mažoji galaktika bus nuolat įstrigusi savo bendroje orbitoje, ir abi šios galaktikos toliau keisis ir pertrauks viena kitą. Vėliau, greičiausiai, po milijardų metų abi galaktikos susilies į vieną didžiulę galaktiką. Egzistuoja teorija, kad daugelis šiandien egzistuojančių galaktikų, įskaitant plovimo kelią, susiformavo panašiu mažesnių galaktikų susiliejimo procesu per milijardus metų.

12. „MAVEN“ („Atmosferos ir lakiųjų medžiagų evoliucija Marse“) („Mars Orbiter“)


Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodytas dirbtinis NASA palydovas, žinomas kaip MAVEN, tyrinėjantis viršutinę Marso atmosferą, kad padėtų suprasti klimato kaitą raudonojoje planetoje. Ankstyvieji naujai paleisto palydovo atradimai pradėjo atskleisti pagrindines detales apie tai, kaip laikui bėgant erdvė atkovojo Marso atmosferą. Iš MAVEN gauti duomenys apėmė naujo proceso, kurio metu saulės vėjas gali prasiskverbti giliai į planetos atmosferą, atradimą.

11. Liepsnos ūko viduje


Šis infraraudonųjų spindulių vaizdas iš orbitos Chandra rentgeno observatorijos rodo neįtikėtiną žvaigždžių formavimosi regioną, žinomą kaip NGC 2024, ir Liepsnos ūką. Jis yra Oriono žvaigždyne, maždaug 1400 šviesmečių atstumu nuo Žemės. Mokslininkų skaičiavimais, spiečiaus centre esančioms žvaigždėms yra maždaug 200 000 metų, o jos išoriniame krašte esančioms žvaigždėms gali būti iki 1,5 mln.

10. Šviesos aidai

Hablas užfiksavo dar vieną nuostabų vaizdą, šį kartą šviesos aido. Nuo 2002 m. sausio mėn. mokslininkai atidžiai stebėjo gana neįprastą žvaigždę V838 Monocerotis, esančią maždaug 20 000 šviesmečių nuo Žemės. Kelias savaites trukusio sprogimo metu ši žvaigždė buvo 600 000 kartų ryškesnė už Saulę. Laikui bėgant žvaigždė pradėjo blėsti, tačiau jos skleidžiama šviesa iš žvaigždės sklinda į išorę, apšviesdama žvaigždę supantį ūką. Tada šviesa pataikė į ūko dujų debesį ir atsispindėjo keliose vietose. Dėl to sprogimo šviesa pasklido po visą visatą, paskleisdama kosmines dulkes, kurias Europos kosmoso agentūra (ESA) vadina „įspūdingiausiu šviesos aidu astronomijos istorijoje“.

9. Kometa C/2011 W3 („Lovejoy“)

Kometa C/2011 W3 (Lovejoy) yra periodinė kometa. Tai reiškia, kad jo orbitos ir pasirodymo periodai gali būti labai įvairūs, svyruoja nuo 200 iki 1000 metų. Lovejoy orbitos periodas yra maždaug 8000 metų. Neseniai labai arti Žemės pralėkė kometa, kuri pasirodė kaip labai šviesi dėmė danguje. Kaip matyti nuotraukoje, kometoje Lovejoy yra detali jonų uodega, susidedanti iš jonizuotų dujų, kurias išskiria ultravioletinė spinduliuotė iš Saulės, kurią saulės vėjas išstumia į išorę. Tai paaiškina gražios kometos uodegos susidarymą.

8. Marso saulėtekis


Nors šis vaizdas gali būti ne toks stulbinantis ir akį rėžiantis, kaip kai kurie kiti šiame sąraše esantys vaizdai, aukščiau esanti nuotrauka yra tik viena iš daugelio nuostabių vaizdų, padarytų „Curiosity Rover“ Marse. Stebėti, kaip saulė leidžiasi mūsų pačių planetoje, gali būti nuostabi ir įspūdinga patirtis, tačiau ar yra kas nors įdomesnio už saulę besileidžiančią kitame pasaulyje? Galbūt kada nors žmonės galės pamatyti šį reginį ne nuotraukose, o savo akimis.

7. Mėlynas marmuras


Šis nuostabus vaizdas, vadinamas Marble Blue, yra pati detaliausia ir spalvingiausia Žemės nuotrauka. Mokslininkai sujungė kelis mėnesius trukusius Žemės paviršiaus, jūros ledo, vandenynų ir debesų stebėjimus į vieną koliažą, kuriame kiekvienas mūsų planetos kvadratinis kilometras rodomas tikromis spalvomis. Didžioji dalis šiame paveikslėlyje surinktos informacijos buvo gauta iš vieno NASA nuotolinio stebėjimo prietaiso, vadinamo vidutinės raiškos vaizdo spektroradiometru.

6. Arbaletas "Curiosity"

1 toną sveriantis robotas 2012 m. rugpjūčio 5 d. padarė precedento neturintį nusileidimą Marse. „Curiosity“ atvykimas buvo nepaprastas dėl daugelio priežasčių, įskaitant senovės gyvybės raudonojoje planetoje ir jos biosferos įrodymų, pagrįstų chemotrofiniais ir autotrofiniais mikroorganizmais, paieškas, dėl kurių netolimoje ateityje Marse atsirastų reali galimybė. Nuo pat atvykimo į raudonąją planetą roveris darė keletą labai įdomių dalykų. Ši nuotrauka yra puikus to pavyzdys: kas galėjo pagalvoti, kad į Marsą galime nusiųsti robotą, galintį gaminti arbaletus?

5. Pirmasis pastebimas saulės blyksnis 2015 m


2015 metų sausio 12 dieną Saulė išskleidė vidutinio lygio saulės blyksnį, o stulbinantį įvykį užfiksavo Saulės dinamikos observatorija, nuolat stebinti Saulės procesus. Saulės blyksniai yra itin galingi spinduliuotės pliūpsniai. Saulės blyksnio spinduliuotė negali prasiskverbti pro Žemės atmosferą, tačiau jei ji yra pakankamai galinga, ji gali sutrikdyti Žemės atmosferą tame lygyje, kuriuo sklinda GPS radijo signalai.

4. Kūrybos ramsčiai

Originali nuotrauka, kurios pagrindu yra šis vaizdas, buvo padaryta Hablo kosminiu teleskopu 1995 m. balandžio 1 d. Švęsdami artėjantį 20-metį astronomai sukūrė aukštos raiškos Kūrimo stulpų vaizdą, parodytą aukščiau. Visuomenės džiaugsmui jis buvo išleistas šių metų sausį. „Kūrybos stulpai“ yra Erelio ūke, esančiame už 7000 šviesmečių. Jie sudaryti iš molekulinio vandenilio ir dulkių, kurios korozuoja dėl fotogaravimo, kurį sukelia netoliese esančių karštų žvaigždžių ultravioletinė spinduliuotė.

3. Europa yra ledinis Jupiterio palydovas


Ši nuostabi nuotrauka yra geriausias iki šiol Jupiterio ledinio mėnulio vaizdas. Europa jau seniai domino mokslininkus dėl to, kad po jos paviršiumi matosi vandenyno ženklai, taip pat dėl ​​to, kad jos paviršiuje aiškiai matomi įtrūkimai. Atrodo, kad vandenynas yra apsaugotas nuo žalingos spinduliuotės, todėl Europa yra vienas iš labiausiai tikėtinų kosminių kūnų Saulės sistemoje, kuriame gyvena ateiviai. Tai viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl tai taip vilioja mokslininkus. Europoje yra visi elementai, kurie, pasak mokslininkų, būtini gyvybei atsirasti: energija, vanduo ir organinės medžiagos.

2. Saturnas šypsosi Cassini


Automatizuotas erdvėlaivis Cassini-Huygens buvo paleistas 1997 metų spalį ir į Saturną atvyko 2004 metais. Nuo to laiko įrenginys užfiksavo daug nuostabių vaizdų, tačiau ši Saturno mozaika tiesiog nepaiso aprašymo. Šis vaizdas rodo tai, kas nutinka labai retai. Saulė apšvietė Saturną iš užpakalio, o Cassini-Huygens zondas buvo arčiau nei įprastai Saturno paviršiaus. Tai leido jam užfiksuoti šį nuostabų vaizdą su neįtikėtinomis spalvomis ir stulbinančiai detaliais Saturno žiedais.

1. Nuostabus saulės išsiveržimas


Mūsų Saulė yra itin karštos plazmos, susipynusios su magnetiniais laukais, rezervuaras. 2012 m. rugpjūčio 31 d. NASA Saulės dinamikos observatorija stebėjo Saulę, kai Saulės audros metu galingi magnetiniai laukai Saulės paviršiuje sukasi į išorę plazmos spirale. Plazmos ritė, tolstanti nuo Saulės paviršiaus 1400 kilometrų per sekundę greičiu, nuskriejo nuo savo paviršiaus į 300 000 kilometrų atstumą.

Artėja akimirka, kurios visi pasaulio astronomai nekantriai laukė daugelį metų. Kalbame apie naujojo Jameso Webbo kosminio teleskopo paleidimą, kuris laikomas savotišku garsiojo Hablo įpėdiniu.

Kodėl reikalingi kosminiai teleskopai?

Prieš pradėdami svarstyti technines ypatybes, išsiaiškinkime, kodėl kosminiai teleskopai apskritai reikalingi ir kokius pranašumus jie turi prieš Žemėje esančius kompleksus. Faktas yra tas, kad žemės atmosfera, o ypač joje esantys vandens garai, sugeria liūto dalį iš kosmoso sklindančios radiacijos. Tai, žinoma, labai apsunkina tolimų pasaulių tyrimą.

Tačiau mūsų planetos atmosfera su jos iškraipymais ir debesuotumu, taip pat triukšmu ir vibracijomis Žemės paviršiuje nėra kliūtis kosminiam teleskopui. Automatinės Hablo observatorijos atveju dėl atmosferos įtakos nebuvimo jos skiriamoji geba yra maždaug 7–10 kartų didesnė nei Žemėje esančių teleskopų. Daug nuotraukų apie tolimus ūkus ir galaktikus, kurių naktiniame danguje plika akimi nematyti, buvo gauta Hablo dėka. Per 15 veiklos metų orbitoje teleskopas gavo daugiau nei milijoną 22 tūkstančių dangaus objektų, įskaitant daugybę žvaigždžių, ūkų, galaktikų ir planetų, vaizdų. Su Hablo pagalba mokslininkai visų pirma įrodė, kad planetos formavimosi procesas vyksta šalia daugumos mūsų galaktikos šviesulių.

Tačiau 1990 metais paleistas Hablas netruks amžinai, o jo techninės galimybės yra ribotos. Iš tiesų, per pastaruosius dešimtmečius mokslas padarė didelę pažangą, o dabar galima sukurti daug pažangesnius įrenginius, galinčius atskleisti daugybę Visatos paslapčių. James Webb taps kaip tik tokiu įrenginiu.

Jameso Webbo galimybės

Kaip jau matėme, visavertis kosmoso tyrimas be tokių įrenginių kaip Hablas yra neįmanomas. Dabar pabandykime suprasti „James Webb“ sąvoką. Šis prietaisas yra orbitinė infraraudonųjų spindulių observatorija. Kitaip tariant, jos užduotis bus ištirti kosminių objektų šiluminę spinduliuotę. Prisiminkime, kad visi kūnai – kietieji ir skystieji, įkaitinti iki tam tikros temperatūros, skleidžia energiją infraraudonųjų spindulių spektre. Šiuo atveju kūno skleidžiami bangų ilgiai priklauso nuo šildymo temperatūros: kuo aukštesnė temperatūra, tuo trumpesnis bangos ilgis ir didesnis spinduliavimo intensyvumas.

Tarp pagrindinių būsimojo teleskopo užduočių – aptikti pirmųjų po Didžiojo sprogimo pasirodžiusių žvaigždžių ir galaktikų šviesą. Tai labai sunku, nes šviesa, judanti milijonus ir milijardus metų, patiria reikšmingų pokyčių. Taigi, tam tikros žvaigždės matomą spinduliuotę gali visiškai sugerti dulkių debesis. Egzoplanetų atveju tai dar sunkiau, nes šie objektai yra labai maži (žinoma, pagal astronominius standartus) ir „blausūs“. Daugumoje planetų vidutinė temperatūra retai viršija 0°C, o kai kuriais atvejais gali nukristi žemiau –100°C. Aptikti tokius objektus labai sunku. Tačiau James Webb teleskope sumontuota įranga leis identifikuoti egzoplanetas, kurių paviršiaus temperatūra siekia 300 K (tai galima palyginti su Žemės indikatoriumi), esančias toliau nei 12 astronominių vienetų nuo jų žvaigždžių ir iki 15 šviesos atstumu. metų nuo mūsų.

Naujasis teleskopas buvo pavadintas antrojo NASA vadovo vardu. Jamesas Webbas vadovavo JAV kosmoso agentūrai 1961–1968 m. Būtent ant jo pečių gulėjo pirmųjų pilotuojamų paleidimų į kosmosą Jungtinėse Valstijose kontrolė. Jis labai prisidėjo prie „Apollo“ programos, kurios tikslas buvo išlaipinti žmogų Mėnulyje.

Iš viso bus galima stebėti planetas, išsidėsčiusias aplink kelias dešimtis mūsų Saulės „greta esančių“ žvaigždžių. Be to, „James Webb“ galės matyti ne tik pačias planetas, bet ir jų palydovus. Kitaip tariant, galime tikėtis revoliucijos egzoplanetų tyrime. Ir galbūt net ne vienas. Jei kalbėsime apie Saulės sistemą, tai ir čia gali būti naujų svarbių atradimų. Faktas yra tas, kad jautri teleskopo įranga galės aptikti ir tirti objektus sistemoje, kurių temperatūra –170°C.

Naujojo teleskopo galimybės leis suprasti daugelį procesų, vykstančių Visatos egzistavimo aušroje – pažvelgti į pačias jos ištakas. Panagrinėkime šį klausimą išsamiau: kaip žinote, mes matome žvaigždes, esančias 10 šviesmečių atstumu nuo mūsų, lygiai taip pat, kaip ir prieš 10 metų. Todėl mes stebime objektus, esančius daugiau nei 13 milijardų šviesmečių atstumu, kaip jie pasirodė beveik iškart po Didžiojo sprogimo, kuris, kaip manoma, įvyko prieš 13,7 milijardo metų. Naujajame teleskope sumontuoti instrumentai leis pamatyti 800 mln. toliau nei Hablo, kuris tuo metu pasiekė rekordą. Taigi bus galima pamatyti Visatą tokią, kokia ji buvo praėjus vos 100 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Galbūt tai pakeis mokslininkų idėjas apie Visatos sandarą. Belieka sulaukti teleskopo veikimo pradžios, kuri numatyta 2019 m. Numatoma, kad įrenginys veiks 5–10 metų, tad laiko naujiems atradimams tikrai užteks.

Bendras įrenginys

James Webb paleidimui jie nori panaudoti europiečių sukurtą raketą Ariane 5. Apskritai, nepaisant dominuojančio JAV kosmoso departamento vaidmens, projektą galima pavadinti tarptautiniu. Pats teleskopas buvo sukurtas Amerikos kompanijų Northrop Grumman ir Ball Aerospace, o iš viso programoje dalyvavo ekspertai iš 17 šalių. Be specialistų iš JAV ir ES, daug prisidėjo ir kanadiečiai.

Po paleidimo įrenginys bus halo orbitoje Saulės-Žemės sistemos L2 Lagrange taške. Tai reiškia, kad, skirtingai nei Hablo, naujasis teleskopas neapskris aplink Žemę: nuolatinis mūsų planetos „mirksėjimas“ gali trukdyti stebėjimams. Vietoj to, James Webb skries aplink Saulę. Tuo pačiu metu, kad būtų užtikrintas efektyvus ryšys su Žeme, ji judės aplink žvaigždę sinchroniškai su mūsų planeta. Jameso Webbo atstumas nuo Žemės sieks 1,5 milijono km: dėl tokio didelio atstumo jo nebus įmanoma modernizuoti ar remontuoti kaip Hablo. Todėl patikimumas yra visos Jameso Webb koncepcijos priešakyje.

Bet kas yra naujasis teleskopas? Prieš mus yra erdvėlaivis, sveriantis 6,2 tonos. Kad būtų aišku, Hablas sveria 11 tonų – beveik dvigubai daugiau. Tuo pačiu metu Hablas buvo daug mažesnio dydžio – jį galima palyginti su autobusu (naujasis teleskopas savo ilgiu prilygsta teniso kortui, o aukščiu – trijų aukštų namui). Didžiausia teleskopo dalis yra saulės skydas, kuris yra 20 metrų ilgio ir 7 metrų pločio. Tai atrodo kaip didžiulis sluoksniuotas pyragas. Skydui gaminti buvo panaudota speciali speciali polimerinė plėvelė, iš vienos pusės padengta plonu aliuminio sluoksniu, o iš kitos – metaliniu siliciu. Tuštumos tarp šilumos skydo sluoksnių užpildomos vakuumu: tai apsunkina šilumos perdavimą į teleskopo „širdį“. Šių žingsnių tikslas – apsaugoti nuo saulės spindulių ir atvėsinti itin jautrias teleskopo matricas iki –220° C. Be to teleskopas bus „apakintas“ jo dalių infraraudonųjų spindulių švytėjimo ir teks pamiršti apie stebint tolimus objektus.

Labiausiai akį patraukia naujojo teleskopo veidrodis. Būtina sufokusuoti šviesos spindulius – veidrodis juos ištiesina ir sukuria aiškų vaizdą, o spalvų iškraipymai pašalinami. Jamesas Webbas gaus pagrindinį veidrodį, kurio skersmuo yra 6,5 ​​m. Palyginimui, tas pats Hablo rodiklis yra 2,4 m. Pagrindinio veidrodžio skersmuo naujajam teleskopui pasirinktas ne be priežasties – būtent tokio ir reikia išmatuoti tolimiausių galaktikų šviesą. Reikia pasakyti, kad teleskopo jautrumas, taip pat jo skiriamoji geba, priklauso nuo veidrodžio ploto dydžio (mūsų atveju jis yra 25 m²), kuris renka šviesą iš tolimų kosminių objektų.

Webb veidrodžiui buvo naudojamas specialus berilio tipas, kuris yra smulkūs milteliai. Jis dedamas į nerūdijančio plieno indą ir suspaudžiamas į plokščią formą. Išėmus plieninį indą, berilio gabalas perpjaunamas į dvi dalis, iš kurių susidaro veidrodiniai ruošiniai, kurių kiekvienas naudojamas vienam segmentui sukurti. Kiekvienas iš jų šlifuojamas ir poliruojamas, o po to atšaldomas iki –240 °C temperatūros. Tada patikslinami segmento matmenys, atliekamas galutinis jo poliravimas, o priekinė dalis padengiama auksu. Galiausiai segmentas dar kartą išbandomas kriogeninėje temperatūroje.

Mokslininkai svarstė keletą variantų, iš ko galėtų būti pagamintas veidrodis, tačiau galiausiai ekspertai pasirinko berilį – lengvą ir gana kietą metalą, kurio kaina yra labai didelė. Viena iš šio žingsnio priežasčių buvo ta, kad berilis išlaiko savo formą kriogeninėje temperatūroje. Pats veidrodis yra apskritimo formos – tai leidžia šviesą į detektorius sufokusuoti kuo kompaktiškiau. Jei, pavyzdžiui, Jamesas Webbas turėtų ovalų veidrodį, vaizdas būtų pailgas.
Pagrindinis veidrodis susideda iš 18 segmentų, kurie atsidarys transporto priemonei iškėlus į orbitą. Jei jis būtų tvirtas, tada teleskopą pastatyti ant raketos Ariane 5 būtų tiesiog fiziškai neįmanoma. Kiekvienas segmentas yra šešiakampis, o tai leidžia geriausiai išnaudoti erdvę. Veidrodžio elementai yra aukso spalvos. Paauksavimas užtikrina geriausią šviesos atspindį infraraudonųjų spindulių diapazone: auksas efektyviai atspindės infraraudonąją spinduliuotę, kurios bangos ilgis nuo 0,6 iki 28,5 mikrometrų. Aukso sluoksnio storis – 100 nanometrų, o bendras dangos svoris – 48,25 gramo.

Priešais 18 segmentų ant specialaus laikiklio sumontuotas antrinis veidrodis: jis gaus šviesą iš pagrindinio veidrodžio ir nukreips į mokslinius prietaisus, esančius įrenginio gale. Antrinis veidrodis yra daug mažesnis už pirminį veidrodį ir turi išgaubtą formą.

Kaip ir daugelio ambicingų projektų atveju, James Webb teleskopo kaina pasirodė didesnė nei tikėtasi. Iš pradžių ekspertai planavo, kad kosmoso observatorija kainuos 1,6 milijardo dolerių, tačiau nauji skaičiavimai teigia, kad kaina gali išaugti iki 6,8 milijardo.Dėl to 2011 metais net norėjosi šio projekto atsisakyti, tačiau vėliau buvo nuspręsta grįžti prie jo įgyvendinimo. . Ir dabar „James Webb“ negresia.

Moksliniai instrumentai

Norint ištirti kosmoso objektus, teleskope sumontuoti šie moksliniai instrumentai:

- NIRCam (netoli infraraudonųjų spindulių kamera)
- NIRSpec (artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrografas)
- MIRI (vidutinio infraraudonųjų spindulių instrumentas)
– FGS/NIRISS (smulkaus orientavimo jutiklis ir infraraudonųjų spindulių vaizdo gavimo įrenginys bei beplyšinis spektrografas)

James Webb teleskopas / ©wikimedia

NIRCam

Infraraudonųjų spindulių kamera NIRCam yra pagrindinis vaizdo gavimo įrenginys. Tai savotiškos „pagrindinės teleskopo akys“. Kameros veikimo diapazonas yra nuo 0,6 iki 5 mikrometrų. Jo padaryti vaizdai vėliau bus tiriami kitais instrumentais. Būtent NIRCam pagalba mokslininkai nori pamatyti šviesą iš ankstyviausių Visatos objektų jų formavimosi aušroje. Be to, instrumentas padės tyrinėti jaunas žvaigždes mūsų galaktikoje, sukurti tamsiosios materijos žemėlapį ir dar daugiau. Svarbi NIRCam savybė yra koronografas, leidžiantis pamatyti planetas aplink tolimas žvaigždes. Tai taps įmanoma dėl pastarųjų šviesos slopinimo.

NIRSpec

Naudojant artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrografą, bus galima rinkti informaciją tiek apie objektų fizines savybes, tiek apie jų cheminę sudėtį. Spektrografija trunka labai ilgai, tačiau naudojant mikroužrakto technologiją bus galima stebėti šimtus objektų 3 × 3 lanko minučių dangaus plote. Kiekvienas NIRSpec mikrovartų elementas turi dangtelį, kuris atsidaro ir užsidaro veikiant magnetiniam laukui. Ląstelė turi individualų valdymą: priklausomai nuo to, ar ji uždara, ar atvira, pateikiama informacija apie tiriamą dangaus dalį arba, atvirkščiai, blokuojama.

MIRI

Vidutinio infraraudonųjų spindulių prietaisas veikia 5–28 mikrometrų diapazone. Šiame įrenginyje yra kamera su jutikliu, kurios skiriamoji geba yra 1024x1024 pikselių, taip pat spektrografas. Trys arseno ir silicio detektorių matricos daro MIRI jautriausiu prietaisu James Webb teleskopo arsenale. Tikimasi, kad vidutinio infraraudonųjų spindulių instrumentas galės atskirti naujas žvaigždes, daugybę anksčiau nežinomų Kuiperio juostos objektų, labai tolimų galaktikų raudonąjį poslinkį ir paslaptingą hipotetinę planetą X (taip pat žinomą kaip devintoji Saulės sistemos planeta) . Nominali MIRI darbinė temperatūra yra 7 K. Vien pasyvioji aušinimo sistema to negali užtikrinti: tam naudojami du lygiai. Pirmiausia teleskopas atšaldomas iki 18 K, naudojant pulsacinį vamzdelį, o po to temperatūra nuleidžiama iki 7 K, naudojant adiabatinį droselinį šilumokaitį.

FGS/NIRISS

FGS/NIRISS susideda iš dviejų prietaisų – tikslaus nukreipimo jutiklio ir artimųjų infraraudonųjų spindulių vaizdo grotuvo bei beplyšio spektrografo. Tiesą sakant, NIRISS dubliuoja NIRCam ir NIRSpec funkcijas. Veikdamas 0,8–5,0 mikrometrų diapazone, prietaisas aptiks „pirmąją šviesą“ iš tolimų objektų, nukreipdamas į juos įrangą. NIRISS taip pat bus naudingas aptikti ir tirti egzoplanetas. Kalbant apie FGS tikslaus nukreipimo jutiklį, ši įranga bus naudojama pačiam teleskopui nukreipti, kad būtų galima gauti geresnių vaizdų. FGS kamera leidžia suformuoti vaizdą iš dviejų gretimų dangaus sričių, kurių kiekvienos dydis yra 2,4 × 2,4 lanko minutės. Jis taip pat nuskaito informaciją 16 kartų per sekundę iš mažų 8x8 pikselių grupių: to pakanka, kad 95% tikimybe būtų galima nustatyti atitinkamą etaloninę žvaigždę bet kurioje dangaus vietoje, įskaitant aukštas platumas.

Teleskope sumontuota įranga leis kokybiškai susisiekti su Žeme ir perduoti mokslinius duomenis 28 Mbit/s greičiu. Kaip žinome, ne visos tyrimų mašinos gali pasigirti tokia galimybe. Pavyzdžiui, amerikiečių „Galileo“ zondas informaciją perdavė tik 160 bps greičiu. Tačiau tai nesutrukdė mokslininkams gauti daug informacijos apie Jupiterį ir jo palydovus.

Naujasis erdvėlaivis žada tapti vertu Hablo įpėdiniu ir leis mums atsakyti į klausimus, kurie iki šiol lieka užantspauduota paslaptis. Tarp galimų „James Webb“ atradimų – į Žemę panašių ir gyventi tinkamų pasaulių atradimas. Teleskopu gauti duomenys gali būti naudingi projektams, kuriuose svarstoma ateivių civilizacijų egzistavimo galimybė.

Taip mokslininkai pirmą kartą „pamatė“ Marsą

Prieš 51 metus, 1965 metų liepos 14 dieną, kosminė stotis Mariner 4 priartėjo prie Marso ir pirmą kartą žmonijos istorijoje padarė keletą kitos planetos nuotraukų. Norėdami fotografuoti, turėjau naudoti didelę analoginę kamerą, kuri buvo sumontuota įrenginio apačioje. Kai fotoaparatas nufotografavo, vaizdas buvo išsiųstas kaip skaitmeninis kodas į Žemę. Kai šis kodas buvo gautas Žemėje, jis turėjo būti paleistas per dekoderį. Šio įrenginio veikimas užtruko kelias valandas.

Tačiau tai buvo pirmieji Marso vaizdai žmonijos istorijoje, o NASA darbuotojai nenorėjo laukti. Todėl buvo nuspręsta vaizdą iššifruoti savarankiškai, rankiniu būdu.

Kadangi gauto kodo juodos ir baltos spalvos atspalvių kodas buvo žinomas, ekspertai nusprendė gautą žinutę nuspalvinti pieštukais, spalvomis nuo geltonos iki rudos. Todėl paaiškėjo, kad pirmasis pasaulyje Marso vaizdas buvo ne fotografija, o rankomis nuspalvintas eskizas.

Padidinta vaizdo sritis

Nuotraukoje pavaizduota Marso paviršiaus dalis netoli pusiaujo. Šiuo kampu vaizdas atrodo taip, lyg jis būtų darytas Raudonosios planetos paviršiuje. Tačiau iš tikrųjų „nuolydis“ kadro viduryje yra užapvalintas planetos kraštas. Čia yra nespalvotas vaizdas, kuris leidžia suprasti tikrąją įrenginio padėtį.

Mariner 4 yra automatinė tarpplanetinė stotis. Buvo numatyta atlikti mokslinius Marso tyrimus iš praskriejimo trajektorijos, perduoti informaciją apie tarpplanetinę erdvę ir apie erdvę prie Marso. Buvo planuojama gauti paviršiaus vaizdus ir atlikti planetos signalo iš stoties radijo užtemimo eksperimentą, siekiant gauti informacijos apie atmosferą ir jonosferą. Pagrindinė projektavimo, gamybos ir bandymų organizacija yra NASA Jet Propulsion Laboratory arba JPL. Atskirų sistemų kūrimą vykdė įvairios pramonės organizacijos ir aukštosios mokyklos.

Taip atrodė Mariner 3 ir 4. Žemiau yra ne patranka, kaip gali atrodyti, o vaizdo kamera (Nuotrauka: NASA)

Šis prietaisas tapo pirmuoju erdvėlaiviu, padariusiu kitos planetos vaizdus iš arti ir perdavusiu juos į Žemę. „Mariner 4“ padarė 21 visą Marso nuotrauką ir 1 nepilną. Nepilna nuotrauka gauta dėl to, kad Marsas uždarė įrenginį ir nutrūko radijo ryšys su Žeme. Tai įvyko liepos 14–15 dienomis.

Kaip ir Veneros atveju, atmosferos ir paviršiaus nuotraukas, kurių žmonija sugebėjo gauti praėjus keleriems metams po Mariner 4 priartėjimo prie Raudonosios planetos, Marso nuotraukos leido nuo spėlionių apie paviršiaus struktūrą pereiti prie faktų ir teorijos. Mitas apie kanalus Marso paviršiuje, kurio nesąmoningai autoriai yra astronomai Giovanni Schiaparelli ir Percival Lowell, gyvuoja labai ilgą laiką. Tai buvo priežastis, dėl kurios mokslininkai ir paprasti žmonės ilgą laiką kanalus laikė marsiečių darbu. Schiaparelli, stebėdamas Marsą, aptiktas linijas pavadino itališku žodžiu „canali“, kuris reiškia bet kokius kanalus (tiek natūralios, tiek dirbtinės kilmės), o į anglų kalbą gali būti išverstas kaip „kanalai“, „kanalai“ arba „grioveliai“ (kanalai, dirbtiniai kanalai ar vagos). Verčiant jo kūrinius į anglų kalbą buvo pavartotas žodis „kanalai“, angliškai vartojamas dirbtinės kilmės kanalams žymėti. Jis pats vėliau nepatikslino, ką tiksliai turėjo omenyje. Tačiau mažai žmonių suabejojo ​​Marso tinkamumu gyventi: kažkas turėjo sukurti šiuos kanalus planetos mastu.

1962 metais JAV oro pajėgų specialistų sukurtas Marso žemėlapis parodė kanalų buvimą jo paviršiuje. Šį žemėlapį NASA naudojo planuodama Marinerio maršrutą. Stačiakampiai žymi vietas, nufotografuotas Mariner 4 fotoaparatais

Bet prietaisas nematė jokių kanalų – nei žmogaus sukurtų, nei natūralių. Stoties prietaisų pateiktos nuotraukos ir duomenys parodė, kad Marsas yra sausa ir šalta planeta, kurios paviršiaus temperatūra žemesnė už nulį Celsijaus. Planeta persmelkta kosminės spinduliuotės – joje nėra jonosferos, kuri apsaugotų nuo didelės energijos dalelių. Mariner 4 Marse nerado civilizacijos pėdsakų. Todėl 1965 metais mitas apie kanalų buvimą planetos paviršiuje buvo išsklaidytas.

Dabar, praėjus pusei amžiaus, žmonės turi pakankamai įrankių Marsui tirti. Jo paviršiuje dirba smalsumas ir galimybė. Orbitoje yra keli erdvėlaiviai, įskaitant Mars Reconnaissance Orbiter ir Mangalyaan. Visa tai leidžia atidžiai tyrinėti Marsą ir padaryti įdomių atradimų. Pavyzdžiui, orbitarai padėjo mums sužinoti apie periodišką skysto vandens atsiradimą Raudonosios planetos paviršiuje.

Šis tyrimas prasidėjo Mariner 4. Jo 50-metis sutapo su New Horizons praskriejimu pro Plutoną.

Vos prieš pusę amžiaus mokslininkai pieštukais piešė užkoduotus iš kosmoso gautus vaizdus, ​​o dabar astronomai gauna detalius objektus, nutolusius nuo Žemės, pavyzdžiui, Plutono ir Churyumovo-Gerasimenko kometos, Charono ir Cereros. Įdomu, kas bus po 50 metų?

Kaip žadėjau komentaruose prie mano publikacijos „Kodėl marsaeigiai yra Marse!“, kur buvo užduodami klausimai apie kosmoso nuotraukas, kosminių objektų nuotraukas, apie nuotraukų susiuvimą ir kaip marsaeigiai daro „selfius“, ši medžiaga yra parengta.

Taigi: "Eime!"))

NASA ir kitų kosmoso agentūrų tinklalapiuose publikuojamos nuotraukos iš kosmoso dažnai patraukia abejojančiųjų jų tikrumu dėmesį – kritikai vaizduose randa montažo, retušavimo ar manipuliavimo spalvomis pėdsakų. Taip buvo nuo pat „mėnulio sąmokslo“ gimimo, o dabar įtarimų sulaukė ne tik amerikiečių, bet ir europiečių, japonų, indų darytos nuotraukos. Kartu su portalu N+1 aiškinamės, kodėl kosminiai vaizdai apskritai apdorojami ir ar, nepaisant to, juos galima laikyti autentiškais.

Norint teisingai įvertinti kosminių vaizdų, kuriuos matome internete, kokybę, būtina atsižvelgti į du svarbius veiksnius. Viena jų susijusi su agentūrų ir plačiosios visuomenės sąveikos pobūdžiu, kita – padiktuota fizinių dėsnių.

Ryšiai su visuomene

Kosminiai vaizdai yra viena iš efektyviausių priemonių populiarinti tyrimų misijų darbą artimoje ir gilioje erdvėje. Tačiau ne visa filmuota medžiaga iš karto pasiekiama žiniasklaidai.

Iš kosmoso gautus vaizdus galima suskirstyti į tris grupes: „neapdorotus“, mokslinius ir viešuosius. Neapdoroti arba originalūs failai iš erdvėlaivio kartais prieinami visiems, o kartais ne. Pavyzdžiui, marsaeigių „Curiosity“ ir „Opportunity“ ar Saturno palydovo „Cassini“ užfiksuoti vaizdai išleidžiami beveik realiu laiku, todėl kiekvienas gali juos pamatyti tuo pačiu metu kaip ir Marsą ar Saturną tyrinėjantys mokslininkai. Neapdorotos Žemės nuotraukos iš TKS įkeliamos į atskirą NASA serverį. Astronautai juos užlieja tūkstančiais, ir niekas nespėja jų iš anksto apdoroti. Vienintelis dalykas, kuris pridedamas prie jų Žemėje, yra geografinė nuoroda, kad būtų lengviau ieškoti.

Dažniausiai dėl retušavimo kritikuojama vieša filmuota medžiaga, kuri pridedama prie NASA ir kitų kosmoso agentūrų pranešimų spaudai, nes būtent jie pirmiausia patraukia internautų akį. O jei nori, ten gali rasti daug dalykų. Ir manipuliavimas spalvomis:

„Spirit Rover“ nusileidimo platformos nuotrauka matomoje šviesoje ir fiksuojanti beveik infraraudonųjų spindulių šviesą. c) NASA/JPL/Cornell

Ir perdengti keletą vaizdų:

Žemės kilimas virš Komptono kraterio Mėnulyje. c) NASA/Goddard/Arizonos valstijos universitetas

Ir copy-paste:

Mėlynojo marmuro fragmentas 2001(c) NASA/Robert Simmon/MODIS/USGS EROS

Ir netgi tiesioginis retušavimas, ištrinant kai kuriuos vaizdo fragmentus:

Paryškintas „Apollo 17“ ekspedicijos vaizdas GPN-2000-001137. (c) NASA

NASA motyvacija visų šių manipuliacijų atveju yra tokia paprasta, kad ne visi yra pasirengę tuo patikėti: tai yra gražiau.

Tačiau tai tiesa, kosmoso juodumas be dugno atrodo įspūdingiau, kai jam netrukdo nuolaužos ant objektyvo ir įkrautos dalelės ant plėvelės. Spalvotas rėmelis iš tiesų yra patrauklesnis nei juodai baltas. Panorama iš nuotraukų yra geriau nei atskiri kadrai. Svarbu, kad NASA atveju beveik visada galima rasti originalią filmuotą medžiagą ir palyginti vieną su kitu. Pavyzdžiui, šio vaizdo iš Apollo 17 pradinė versija (AS17-134-20384) ir „spausdinama“ versija (GPN-2000-001137), kuri minima kaip beveik pagrindinis mėnulio nuotraukų retušavimo įrodymas:

AS17-134-20384 ir GPN-2000-001137 kadrų palyginimas (c) NASA

Arba suraskite marsaeigio „selfie lazdą“, kuri „dingo“ fotografuojant jo autoportretą:

Skaitmeninės fotografijos fizika

Paprastai tie, kurie kritikuoja kosmoso agentūras už manipuliavimą spalvomis, filtrų naudojimą ar nespalvotų nuotraukų publikavimą „šiame skaitmeniniame amžiuje“, neatsižvelgia į fizinius procesus, susijusius su skaitmeninių vaizdų kūrimu. Jie mano, kad jei išmanusis telefonas ar fotoaparatas iš karto sukuria spalvotus kadrus, tai erdvėlaivis turėtų tai padaryti dar labiau, ir jie neįsivaizduoja, kokių sudėtingų operacijų reikia, kad spalvotas vaizdas iš karto būtų rodomas ekrane.

Paaiškinkime skaitmeninės fotografijos teoriją: skaitmeninio fotoaparato matrica iš tikrųjų yra saulės baterija. Yra šviesa - yra srovė, nėra šviesos - nėra srovės. Tik matrica yra ne viena baterija, o daug mažų baterijų - pikselių, iš kurių kiekvienos srovės išvestis nuskaitoma atskirai. Optika fokusuoja šviesą į fotomatricą, o elektronika nuskaito kiekvieno pikselio išskiriamos energijos intensyvumą. Iš gautų duomenų sudaromas vaizdas pilkais atspalviais - nuo nulinės srovės tamsoje iki didžiausios šviesoje, tai yra, išvestis yra juoda ir balta. Norėdami padaryti spalvą, turite pritaikyti spalvų filtrus. Kaip bebūtų keista, spalvų filtrai yra kiekviename išmaniajame telefone ir kiekviename skaitmeniniame fotoaparate iš artimiausios parduotuvės! (Kai kam ši informacija yra nereikšminga, tačiau, pasak autoriaus patirties, daugeliui tai bus naujiena.) Įprastos fotografinės įrangos atveju naudojami pakaitomis raudonos, žalios ir mėlynos spalvos filtrai, kurie pakaitomis taikomi atskiriems pikseliams. matricos - tai vadinamasis Bayer filtras .

„Bayer“ filtrą sudaro pusė žalių pikselių, o raudona ir mėlyna užima ketvirtadalį ploto. (c) Wikimedia

Čia kartojame: navigacinės kameros gamina nespalvotus vaizdus, ​​nes tokie failai sveria mažiau, o spalvos ten tiesiog nereikalingos. Mokslinės kameros leidžia išgauti daugiau informacijos apie erdvę, nei gali suvokti žmogaus akis, todėl jose naudojamas platesnis spalvų filtrų spektras:

Rosetta (c) MPS prietaiso OSIRIS matrica ir filtro būgnas

Naudojant filtrą artimai infraraudonajai šviesai, kuri yra nematoma akiai, o ne raudona, Marsas pasirodė raudonas daugelyje vaizdų, kurie pateko į laikmeną. Ne visi paaiškinimai apie infraraudonųjų spindulių diapazoną buvo perspausdinti, todėl kilo atskira diskusija, kurią taip pat aptarėme medžiagoje „Kokia spalva yra Marsas“.

Tačiau „Curiosity rover“ turi „Bayer“ filtrą, leidžiantį filmuoti mūsų akiai pažįstamomis spalvomis, nors prie fotoaparato pridedamas ir atskiras spalvų filtrų rinkinys.

„Curiosity rover“ stiebo kameros filtrai (c) NASA/JPL-Caltech/MSSS

Atskirų filtrų naudojimas yra patogesnis pasirenkant šviesos diapazonus, kuriuose norite žiūrėti į objektą. Bet jei šis objektas greitai juda, jo padėtis keičiasi nuotraukose skirtinguose diapazonuose. „Elektro-L“ filmuotoje medžiagoje tai buvo pastebima greituose debesyse, kurie, palydovui keičiant filtrą, sugebėjo pajudėti per kelias sekundes. Marse panašiai nutiko filmuojant saulėlydžius „Spirit“ ir „Opportunity“ roveryje – jie neturi „Bayer“ filtro:

Saulėlydis, užfiksuotas „Spirit“ Sol 489. Vaizdų, darytų naudojant 753 535 ir 432 nanometrų filtrus, perdanga. c) NASA/JPL/Cornell

Saturne „Cassini“ turi panašių sunkumų:

Saturno palydovai Titanas (užpakalyje) ir Rėja (priekyje) Cassini nuotraukose (c) NASA / JPL-Caltech / Kosmoso mokslo institutas

Lagrange taške DSCOVR susiduria su ta pačia situacija:

Norėdami gauti gražią nuotrauką iš šios fotosesijos, tinkamos platinti žiniasklaidoje, turite dirbti vaizdų rengyklėje.

Yra dar vienas fizinis veiksnys, apie kurį ne visi žino – nespalvotos nuotraukos turi didesnę skiriamąją gebą ir aiškumą, lyginant su spalvotomis. Tai yra vadinamieji panchromatiniai vaizdai, kuriuose yra visa į kamerą patenkanti šviesos informacija, nenupjaunant jokių jos dalių filtrais. Todėl daugelis „ilgo nuotolio“ palydovinių kamerų filmuoja tik panchrome, o tai mums reiškia nespalvotą kadrą. Tokia LORRI kamera įdiegta New Horizons, o NAC kamera – LRO mėnulio palydove. Taip, iš tikrųjų visi teleskopai šaudo panchrome, nebent naudojami specialūs filtrai. („NASA slepia tikrąją Mėnulio spalvą“ – iš kur ji atsirado.)

Prie panchromatinės galima prijungti daugiaspektrinę „spalvinę“ kamerą su filtrais ir turinčią daug mažesnę skiriamąją gebą. Tuo pačiu metu jo spalvotos nuotraukos gali būti dedamos ant panchromatinių, todėl gauname didelės raiškos spalvotas nuotraukas.