Люди на Луне [litres] - Виталий Юрьевич Егоров

небольшая лунная борозда, расположенная в восточной части лунного Центрального Залива. Ее ветви простираются на северо-запад и на юго-восток общей протяженностью примерно 220 км. Но представляет интерес скорее то, что лежит в этой борозде.

Кратер Гигин (тот, что побольше и находится прямо посередине борозды) – один из немногих кратеров, которые образовались не от удара метеорита. Его происхождение чисто вулканическое: у него отсутствуют характерный вал и центральный пик. В районе этого кратера мог сесть посадочный модуль Apollo 19, если бы программу не свернули.

Борозда Гигин. Артем Зубко

Однако куда больше впечатляют 17 кратеров, уложенные в борозду аккуратно один за другим. Вероятность, что такое количество тел упадет на поверхность в разное время именно в таком порядке, ничтожно мала. Поэтому одна из версий: они образовались из-за разрушения одного крупного фрагмента. Тем не менее то, как они точно следуют изгибам поверхности, разместившись прямо в ней, представляет собой хорошую головоломку.

ЧТО ВИДНО В ТЕЛЕСКОПЫ С БОЛЬШИМ ДИАМЕТРОМ ОБЪЕКТИВА (БОЛЕЕ 200 ММ)?

С объективом такого диаметра удастся рассмотреть лунные образования размером до 1,5 км. Например, можно постараться разглядеть на дне кратера Платон более мелкие кратеры, хотя бы пять самых крупных из них. На склонах валов многих молодых ударных кратеров начинает проглядываться некая структура – последствия оползней.

КАК ФОТОГРАФИРОВАТЬ ЛУНУ ЧЕРЕЗ ТЕЛЕСКОП?

Зачастую увиденным в телескоп хочется с кем-то поделиться, и лучшее решение – сделать фото интересующего объекта на Луне.

Способов астрономической фотографии достаточно много, самый простой: к окуляру прислонить телефон, веб- камеру или зеркальный фотоаппарат и сделать фото. Однако в какой-то момент качество этих снимков перестанет удовлетворять, и, чтобы его повысить, придется подойти к этому вопросу более основательно.

Чем меньше на пути к фотоматрице различных оптических поверхностей – линз, призм и зеркал, тем меньше искажений вносится в конечное изображение и тем больше деталей будет на нем видно. Поэтому любители астрономии зачастую используют специальные «астрономические» камеры, имеющие удобный типоразмер и без труда фиксирующиеся в окулярном узле телескопа. В них нет линз, на пути матрицы стоит только просветленное стекло, выполняющее скорее защитную функцию и функцию инфракрасного фильтра, если матрица цветная.

После замены обычной камеры на «астрономическую» придется также немного изменить подход к получению изображений. Если попробовать сделать одиночный снимок такой камерой, то он все равно будет содержать в себе много шумов и, скорее всего, будет не совсем четким, особенно при плохих условиях астрономической видимости. Для решения этой проблемы была разработана технология сложения кадров. Заключается она в следующем: вместо одиночного кадра снимается видеоролик, содержащий в себе несколько тысяч кадров интересующего объекта (важно, чтобы объект на протяжении съемки всегда находился на одном и том же месте, примерно в центре кадра). Каждый кадр несет в себе уникальную полезную информацию о снимаемом объекте: на каком-то кадре по причине атмосферных искажений будет плохо видна одна деталь, но хорошо видна другая, и наоборот. Чем больше кадров, тем больше деталей получится проявить в итоговом изображении.

Готовая видеозапись разбивается на кадры, однако делается это не вручную: существует свободно распространяемое программное обеспечение, позволяющее удобно и эффективно работать с подобными астрономическими видеороликами. Хорошими примерами служат программы AutoStakkert! и RegiStax. Они помогают отсортировать полученные кадры по убыванию качества и резкости. Лучшие 20–40 % кадров всего видеоролика выбираются для последующего сложения. Во время этой процедуры составляется всего один кадр, вобравший все самое лучшее из складываемых кадров и имеющий оптимальное соотношение сигнал/шум.

На этом процедура обработки не заканчивается, поскольку полученный кадр настолько размытый, что может показаться, что сложение сделало все только хуже. Но не стоит отчаиваться, изображение легко можно улучшить с помощью фильтра Гаусса и вейвлет-преобразования. Эти инструменты доступны также во многих программах, например в уже упомянутом RegiStax. Процесс повышения четкости изображения в большинстве своем творческий, и нужно знать меру, так как можно вытянуть в изображении нежелательные шумы, артефакты и сделать его попросту неестественным.

Надо отметить, что подобные приемы позволяют частично обойти искажение атмосферы, но они не повышают разрешающей способности оптики. Поэтому даже миллион снимков Луны не позволит вам рассмотреть следы астронавтов Apollo без 200-метрового телескопа.

Почему самые большие телескопы земли почти не снимают Луну?

КРАТКИЙ ОТВЕТ: Снимают, но довольно редко, потому что у них есть много работы по наблюдению дальних объектов Вселенной, а Луну изучают с окололунных космических аппаратов. В любом случае наземные телескопы не в состоянии увидеть лунные модули и следы людей из-за недостаточных размеров этих объектов и по причине атмосферного искажения изображений.

На сегодняшний день ни один наземный телескоп и даже космический телескоп Hubble не могут рассмотреть оборудование, оставленное человеком на Луне. Причина в том, что следы, оставленные астронавтами, слишком мелкие, чтобы их рассмотреть с расстояния почти 400 000 км. Самые «мощные» наземные и околоземные телескопы, конечно, снимают Луну, но делают это так редко, что кажется – будто никогда.

Интерес крупных наземных обсерваторий к Луне и правда невысокий. Причина в том, что внимание современной астрономии обращено намного дальше околоземного пространства. Астрономы ищут планеты у других звезд, наблюдают взаимодействие и слияние нейтронных звезд, пытаются уловить темную энергию и темную материю… Нельзя сказать, что большие телескопы совсем не смотрят на Луну. Естественный спутник Земли иногда становится испытательным полигоном для отработки каких-либо астрономических методов, которые потом используют на других, более удаленных целях.

Один из крупнейших наземных телескопов – европейский Very Large Telescope в Чили – лишь однажды смотрел на Луну – в 2002 году. Этот наземный инструмент представляет собой комплекс из нескольких оптических телескопов в отдельных башнях. Четыре самых больших телескопа Very Large Telescope имеют диаметр главного зеркала около 8 м и систему адаптивной оптики, позволяющую компенсировать искажающее влияние земной атмосферы. Сама же обсерватория находится в горном и пустынном регионе Анд. Несмотря на диаметр телескопа, превосходящий диаметр космического телескопа Hubble (2,4 м), и адаптивную оптику, возможности VLT в 2002 году уступали возможностям Hubble. Наблюдения Луны проводились одним из четырех больших телескопов VLT с испытательными задачами: ученые хотели определить оптические характеристики и возможности своего нового инструмента. Оптику навели на область Луны в районе кратера Тарунций – в стороне от мест каких-либо прилунений. Разрешение снимка получили около 130 м, т. е. лунного модуля Apollo телескоп также не увидел бы, даже если бы попытался.

Кратер Тарунций в съемке Very Large Telescope. ESO

В 2009 году NASA провело операцию разведки залежей воды на дне лунного кратера у южного полюса. Двухтонный ракетный разгонный блок