Прогулки по Луне
50 лет назад произошло важнейшее событие в истории пилотируемой космонавтики: человек впервые ступил на поверхность Луны. 20 июля 1969 года, в 20:18 по Гринвичу, лунный модуль Eagle космического корабля «Аполлон 11» совершил посадку в Море Спокойствия, а через 3,5 часа астронавты открыли люк и командир корабля Нейл Армстронг вышел из него, произнеся знаменитую фразу: «Маленький шаг одного человек – большой скачок для всего человечества».
Экипаж космического корабля «Аполлон 11»: Нейл Армстронг (командир), Майкл Коллинз (пилот командного модуля), Эдвин Олдрин (пилот лунного модуля)
В июле 1969 года человек впервые ступил на поверхность Луны
Место посадки лунного модуля Eagle (в верхней части снимка – кратер Теофил, в нижней – малые ударные кратеры Армстронг, Коллинз и Олдрин, названные в честь астронавтов)
Мы приглашаем вас совершить прогулку по Луне и рассмотреть лунные моря и кратеры. Конечно, увидеть места посадки космических кораблей «Аполлон» мы не сможем (это невозможно сделать даже в самый сильный телескоп), но просто понаблюдать за поверхностью нашего естественного спутника тоже очень интересно.
«И только в последний вечер… он догадался направить бинокль на Луну. С этого момента его жизнь изменилась круто и навсегда. Да, говоря откровенно, до того вечера он и не жил по-настоящему. Просто плыл в океане к берегу, который находится неизвестно где….» - так описан в книге Николая Внукова «Фотография Архимеда» момент, когда ее юный герой увлекся астрономическими наблюдениями.
Комплект аппаратуры серьезного любителя астрономии
Люди, всерьез увлеченные астрономией, обзаводятся внушительным комплектом оптики и электроники, чтобы сделать качественные снимки лунной поверхности. Но, искренне восхищаясь их страстью, мы должны признать, что собрать такой комплект аппаратуры под силу далеко не каждому. Для этого необходимы большие затраты и денег, и времени, а отдача будет желать лучшего: ведь, чтобы полноценно использовать подобную домашнюю обсерваторию, нужно покинуть мегаполис с сильной засветкой ночного неба и переселиться куда-нибудь в высокогорье, где ничто не мешает наблюдать планеты и звезды.
Телескоп начального уровня Levenhuk Strike 90 PLUS
Цель нашей заметки – показать, как можно наблюдать и фотографировать Луну, имея минимальный набор средств: телескоп начального уровня и смартфон.
В наших наблюдениях мы использовали телескоп Levenhuk Strike 90 PLUS (см. Ваше окно в Космос). И сразу задумались над тем, как зафиксировать то, что видим в его окуляре.
Крепление фотокамеры к телескопу
Небольшой фотоаппарат можно закрепить на телескопе с помощью несложных приспособлений, продающихся в фотомагазинах (хомуты и штанги).
Крепежный адаптер Levenhuk А10 для смартфона
Смартфон на крепежном адаптере
В продаже есть специальные адаптеры для крепления смартфона на телескопе (например, Levenhuk А10). Но недостатком подобного крепления является сложность совмещения оптических осей окуляра и фотоаппарата или смартфона (особенно смартфона с его миниатюрным объективом). Если вы навели телескоп на объект наблюдения, глядя в окуляр, а потом «заменяете» глаз на фотокамеру, то можете потратить на это слишком много времени. А поскольку телескоп не имеет гидирующего механизма (то есть не следует за смещением небесной сферы), объект за это время может уйти из поля зрения. Да и вообще, «одно неловкое движение» – и оптическая система нарушена.
Цифровая фотокамера Levenhuk T130 NG
Указанного дефекта лишены специальные цифровые фотокамеры, которые устанавливаются прямо в фокусере телескопа. В нашем распоряжении была камера Levenhuk T130 NG, имеющая стандартный разъем для крепления к фокусеру: 1,25". Чувствительный элемент камеры – матрица 1/3" CMOS с размером пикселя 3,6 х 3,6 мкм. Максимальное разрешение – 1280х1024, количество пикселей – 1,3 Мпикс.
Камера установлена в фокусере телескопа вместо окуляра
Камера Levenhuk T130 NG устанавливается в фокусере телескопа вместо окуляра и подключается к ПК с помощью стандартного USB-кабеля, который входит в комплект, через порт USB 2.0. Через этот же порт камера заряжается.
Снимок Луны, сделанный через телескоп Levenhuk Strike 90 PLUS с помощью камеры Levenhuk T130 NG
Для работы с камерой в ноутбуке нужно установить программу ToupView, которая дает возможность ввода индивидуальных настроек (таких как баланс белого и экспозиция). Съемка фото или видео производится только нажатием соответствующих кнопок в меню – на самой камере никаких кнопок нет, поэтому исключена любая «шевеленка» при съемке.
Но при использовании камеры нужно ставить рядом с телескопом столик для ноутбука, что не всегда удобно. Ночью температура воздуха падает, на всех поверхностях (штативе, корпусе телескопа и т.д.) конденсируется влага, что совсем не здорово для ноутбука.
Материалы для изготовления самодельного адаптера
Самодельный адаптер для смартфона
Простой самодельный адаптер позволяет решить проблему установки смартфона, фиксируя его так же надежно, как фиксируется камера Камера Levenhuk T130 NG. Для его изготовления нужен чехол для смартфона и крышечка от флакона из-под косметики, бытовой химии и т.д. Главное – чтобы ее внутренний диаметра совпадал с наружным диаметром одного из окуляров телескопа. Дальнейшее понятно из фото: в крышечке делается отверстие, оно совмещается с отверстием в чехле, после чего крышечка приклеивается к чехлу, а окуляр вставляется в нее.
Bluetooth кнопка
Установив таким образом смартфон с окуляром в фокусер телескопа, мы можем приступать к астрономическим наблюдениям. Осталось только подумать о том, как исключить сотрясения в момент, когда мы делаем снимок. Здесь есть два пути: воспользоваться режимом задержки срабатывания затвора, имеющейся в камере смартфона, либо приобрести Bluetooth-кнопку, при нажатии на которую будет срабатывать затвор камеры.
Слева – снимок (МКС), сделанный на смартфон
С помощью кнопки можно дистанционно выполнять как одиночные снимки, так и серии снимков. Последний вариант позволяет «поймать» быстро движущиеся по небу объекты – именно так была снята на смартфон международная космическая станция (МКС).
Исходный снимок (слева) и приведенный к реальному положению Луны
Для удобства окуляр со смартфоном скорее всего, будет установлен в фокусере не напрямую, а с помощью диагонального зеркала. Поэтому полученный снимок нужно зеркально отразить, чтобы получить правильное изображение Луны.
Детальное фото Луны, источник – сайт Moon Phase and Libration
Фрагмент фото с данными о положении Луны
Фрагменты фото с указанием кратеров вблизи терминатора
Итак, мы дождались безоблачной ночи, навели на Луну наш телескоп и сделали снимок с помощью смартфона. Теперь хотелось бы понять, что, собственно, мы видим. Хорошо, если у вас есть под рукой подробная карта Луны, на которой подписаны названия морей и кратеров. Но, на наш взгляд, удобнее воспользоваться детальными снимками, выложенными на странице Moon Phase and Libration сайта https://svs.gsfc.nasa.gov/4442.
Эти снимки сделаны автоматической межпланетной станцией NASA, которая называется «Лунный разведывательный орбитер» (англ. Lunar Reconnaissance Orbiter, сокр. LRO) и была выведена на орбиту вокруг Луны в июне 2009 года. За это время ей сделаны тысячи превосходных снимков поверхности в разных фазах Луны, что позволило специалистам NASA подготовить материал, выложенный на указанном сайте.
Спутник Lunar Reconnaissance Orbiter
Следует понимать, что это не онлайн-трансляция с орбиты Луны, а изображения, полученные путем обработки множества фотографий, сделанных спутником LRO. Но они дают точную картину лунной поверхности для разных моментов времени, прошедших с новолуния.
Поэтому, если вы зайдете на сайт NASA сразу после наблюдения Луны, то сможете скачать фото, максимально соответствующее тому, что вы только что видели на небе.
«Кликнув» по изображению на сайте, вы скачаете файл в формате tiff, где, во-первых, приведены данные о параметрах Луны (текущее время, фаза, время с момента новолуния и т.д.), а во-вторых, подписаны названия лунных кратеров вблизи терминатора – линии раздела светлых и темных участков на лунной поверхности. Кстати, именно вблизи терминатора лучше всего видны детали объектов на Луне, поскольку наклонное освещение подчеркивает их рельеф.
Снимок Луны на 18-й день после новолуния
Фрагменты снимка
Соотнеся наш снимок с данными сайта, мы понимаем, что сняли Луну на 18-й день после новолуния (точнее, через 17 дней, 17 часов и 30 минут), когда видны 93,6% ее поверхности. Это означает, что уже прошло полнолуние (12-й день) и перед нами убывающая Луна.
В верхней части лунного лимба хорошо виден кратер Эндимион диаметром 125 км с ярко освещенным краем и дном, погруженным в тень. А в средней части линия граница света и тени делит пополам Море Кризисов – его размер с севера на юг составляет около 410 км, а с востока на запад 490 км. Около 3,9 млрд лет назад, когда Солнечная система находилась на ранней стадии развития, громадный метеорит упал на эту часть Луны. В результате удара образовались глубокая выемка, которую в течение последующих 300–500 млн лет заполняла базальтовая лава, образуя морскую поверхность.
Если присмотреться, насколько позволяет качество снимка, то на западном берегу Моря Кризисов можно увидеть очень интересный тонкий объект, похожий на дамбу или мост – его образовали отроги береговых хребтов мыса Лавиний.
Автоматическая станция «Луна 15»
21 июля 1969 года в Море Кризисов разбилась советская автоматическая станция «Луна 15», задачей которой была доставка на Землю образца лунного грунта. Для СССР это была последняя возможность вырваться вперед в «лунной гонке» и сохранить свой космический престиж. Станция получила команду на совершение посадки уже после того, как Армстронг и Олдрин высадились в Море Спокойствия. Однако маневр спуска не удался, и аппарат разбился, врезавшись в лунную гору, когда модуль Eagle готовился покинуть Луну.
Но действительно ли она разбилась еще до того, как астронавты покинули Луну? Расскажем свою версию позже…
Доставить образец лунного грунта из Моря Кризисов удалось лишь 22 августа 1976 года – это сделала советская автоматическая станция «Луна 24».
Немного севернее Моря Кризисов расположен Клеомед – один из самых крупных лунных кратеров (126 км в диаметре и 4,3 км глубиной). Он тоже очень хорошо виден на нашем снимке.
«Зимняя» убывающая Луна
Наблюдать за Луной интересно еще и потому, что она «живая»: показывается нам каждый раз немного по-разному. Дело в том, что она обращается вокруг Земли по эллиптической орбите неравномерно: в перигее – быстрее, в апогее – медленнее. И, кроме этого, сам наблюдатель движется в результате вращения Земли. Все это приводит к небольшим видимым покачиваниям Луны по долготе и широте, так называемым либрациям.
Этот снимок сделан также на 18-й день после новолуния, но от предыдущего его отделяет почти полтора года. Открыто 85% поверхности Луны, она по-другому наклонена по отношению к земному горизонту. Хорошо видны лунные моря, а внизу снимка – кратер Тихо с яркой лучевой системой, самой мощной на Луне. Лучевая система Тихо возникла при образовании кратера и является результатом взаимодействия ударных выбросов с лунной поверхности.
Луна на 23-й день после новолуния
Луна продолжает убывать, и на 23-й день после новолуния земному наблюдателю доступно лишь 39,6% ее поверхности. В нижней части снимка хорошо виден кратер Клавий диаметром 245 км.
Молодая Луна
А теперь перед нами молодая Луна (7,3%, третий день после новолуния). В нижней части узкого лунного серпа виден кратер Петавий с высокими краями и центральной горкой высотой около 5 км. Петавий имеет диаметр 184 км при глубине 3,33 км и по размеру является ближайшим аналогом земного кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, образовавшегося в конце мелового периода в результате удара астероида. Этот удар считается причиной вымирания динозавров.
Наблюдать этот кратер лучше всего именно на третий день новолуния, когда стенки кратера отбрасывают максимальную тень.
Море Нектара и кратер Фракасторо
Пятый день новолуния (открыто 23,5% лунной поверхности). На снимке – Море Нектара, круглое образование с вогнутым дном. С юга к морю примыкает кратер Фракасторо диаметром 112 км, северная стенка которого почти полностью разрушена лавой.
Море Нектара, кратеры Теофил, Кирилл и Катарина
Шестой день новолуния (33,6 %). Терминатор сместился влево, и стенки полузатопленного кратера Фракасторо уже не отбрасывают теней. Но теперь на западном побережье Моря Нектара хорошо видна последовательность крупных кратеров (сверху вниз на снимке): Теофил (диаметр 100 км), Кирилл (90 км) и Катарина (100 км). Кратер Теофил более молодой, он перекрывает вал кратера Кирилл. Интересная особенность кратера Теофил – его центральная горка, по которой астрономы - любители проверяют качество телескопического изображения: если она не разрешается, то наблюдать на небе что-либо бесполезно.
Расположение Базы Спокойствия (показана стрелкой)
Именно здесь, примерно в 320 км от кратера Теофил, в юго - западной части Моря Спокойствия, на Луну впервые ступила нога человека. Это историческое место получило название База Спокойстия. Именно так доложил Нейл Армстронг о посадке модуля Eagle: «…Хьюстон, здесь База Спокойствия. «Орел» сел».
Армстронг мастерски посадил лунный модуль точно в центр сравнительно чистого участка, на почти одинаковом удалении от всех окружающих площадку неровностей — кратеров, вмятин, камней, с вертикальным креном всего 4,5°.
Фазы Луны в июле 1969 года
Положение терминатора в момент посадки модуля Eagle
Первый выход на поверхность Луны. Элементы конструкции и фигура Армстронга отбрасывают длинные тени.
След астронавта в лунном грунте
Вероятно, многие думают, что «Аполлон 11» отправился в свой полет в полнолуние. Но это не так. Его посадка была специально запланирована на лунное утро, когда Солнце еще не поднялось высоко над горизонтом. Это было необходимо для того, чтобы тени подчеркнули рельеф местности, а также, чтобы избежать слишком сильного нагрева аппарата и снизить тепловую нагрузку на скафандры астронавтов.
Когда модуль Eagle совершил посадку, Солнце находилось невысоко (14°) над восточным горизонтом Луны, а голубая Земля - высоко (60°) в небе.
Место посадки «Аполлона 11» (снимок со спутника LRO, сделанный в 2011 г). LM – лунный модуль, LRRR (Laser Ranging Retroeflector) – лазерный уголковый отражатель, PSEP (Passive Seismic Experiments Package) – приборы для пассивного сейсмического эксперимента
Как ни странно, до сих пор есть люди, которые не верят в то, что полеты космических кораблей «Аполлон» к Луне и посадки на ее поверхность были в действительности. Странно потому, что убедительным аргументом, опровергающим это мнение, являются снимки мест посадок, выполненные спутником LRO. Для этого его орбита была скорректирована таким образом, чтобы пройти над точками посадки всех шести кораблей (А 11, А 12, А 14, А 15, А 16 и А 17).
Скриншот страницы сайта с аудио- и видеозаписями, сделанными в момент первой посадки на Луну
Хотим поделиться с вами очень интересным материалом. В нем собраны записи переговоров центра управления полетом в Хьюстоне с экипажем «Аполлона-11», телевизионная картинка с борта космического корабля при посадке и другая информация.
При прослушивании в левом наушнике идут переговоры, которые ведет оператор связи с экипажем (Capsule Communicator, CAPCOM) Чарльз Дьюк с астронавтами лунного модуля (Армстронг и Олдрин) и командного модуля, находящегося на окололунной орбите (Майкл Коллинз).
Символы под левой колонкой указывают на то, где находится говорящий (командный модуль, лунный модуль Eagle, Хьюстон).
В правом наушнике – переговоры в центре управления (ведущий руководитель полета – Юджин Кранц). Обратите внимание: с астронавтами говорит только капком, остальные на связи через него.
В центре, под видео – положение модуля Eagle относительно поверхности Луны и, в уголке – частота пульса Нейла Армстронга (149 в момент посадки).
Видео:
Посадка на Луну (компьютерная графика)
Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин провели на поверхности Луны 2 часа 31 минуту, оставили на месте посадки набор научных инструментов, собрали 21,5 кг образцов лунного грунта и сняли множество фотографий.
А примерно за два часа до того, как американские астронавты покинули Базу Спокойствия, в 18 ч. 47 мин. 21 июля на 53-м витке вокруг Луны после включения тормозной двигательной установки станция «Луна 15» пошла на посадку в районе Моря Кризисов. Однако инструментальные баллистические расчёты предполагаемого района посадки оказались недостаточно точными, и станция разбилась о лунную гору. Считается, что это произошло еще до взлета «Аполлона 11» – но посмотрите кадры, снятые 16-мм камерой через иллюминатор лунного модуля: в самом конце (с момента 9:14) под аппаратом пролетает светлый объект. Может быть, это была «Луна 15»?
Видео взлета с Луны «Аполлона 11»:
https://www.youtube.com/watch?v=atw1nKmt6tE
Кадр из видео
Взлет с Луны (рисунок)
Места посадок на Луну автоматических аппаратов (СССР, США, Китай) и пилотируемых космических кораблей (США)
Космические корабли «Аполлон» в общей сложности совершили шесть успешных посадок на Луну. А всего поверхности Луны достигло более двух десятков аппаратов, запущенных СССР, США и Китаем. Свой лунный зонд отправил к Луне и Израиль, однако в апреле этого года космический аппарат «Берешит» разбился при посадке на ее поверхность.
Так может выглядеть строительство лунной базы
Прошло полвека после полета «Аполлона 11», и сегодня активно обсуждаются планы возвращения людей на Луну. В мае этого года американское космическое агентство NASA представило предварительную версию программы «Артемида», целью которой является организация экспедиции на Луну в 2024 году. Роскосмос разрабатывает отечественную программу по освоению Луны, рассчитанную на период 2021-2040 гг. Многие эксперты высказывают мнение о том, что, в отличие от времен холодной войны, когда была развернута «лунная гонка» между СССР и США, освоение Луны должно вестись совместно несколькими странами мира – тогда у человечества есть больше шансов добиться успеха.
А пока давайте использовать каждую ясную ночь, чтобы взглянуть на сияющую в небе Луну – особенно «вооруженным глазом», чтобы лучше рассмотреть удивительные лунные кратеры и моря.
См. также:
Падуя – старинная соседка Венеции
Круиз по Восточному Средиземноморью. Часть 4
Круиз по Восточному Средиземноморью. Часть 3
Круиз по Восточному Средиземноморью. Часть 2
Круиз по Восточному Средиземноморью. Часть 1
Самые малые страны Европы. Часть 2
Самые малые страны Европы. Часть 1
Вьетнам: на остров или на материк?
Каталония: от моря до скал Монсеррата
Венгрия: от Будапешта к излучине Дуная
Порту: город, давший имя стране
Сказочные дворцы и парки Синтры
Лиссабон: на крайнем западе Европы
Чески-Крумлов: жемчужина Южной Чехии
Карловы Вары: край целебной воды
Пхукет: весь покрытый зеленью, абсолютно весь
