30 лет назад весь мир с большим интересом наблюдал за тем, как пара космических странников пролетала мимо Сатурна, передавая обворожительные снимки планеты и его спутников.
Эд Стоун — научный руководитель проекта Вояджер, одной из самых грандиозных миссий НАСА, вспоминает, как он впервые увидел петли в одном из узких колец Сатурна. Это был день, когда космический аппарат Вояджер-1 совершил ближайший пролет у гигантской планеты, 30 лет назад. Ученые собирались перед телевизионными мониторами в рабочих офисах Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, и каждый день, в течение этого пьянящего периода пролета, корпели над потрясающими изображениями и другими полученными данными.
Космический аппарат НАСА Вояджер-1 сделал этот снимок, во время самого близкого пролета Сатурна. Он показал петли в одном из узких колец Сатурна (слева). Изображения с космического аппарата Кассини (справа), наконец, позволили ученым понять, как спутники Сатурна Прометей и Пандора формируют перекрученную форму кольца.
Доктор Стоун обратил свое внимание на зубчатое, многожильное кольцо, сегодня известное как кольцо F. Бесчисленные частицы, составляющие широкие кольца, находятся на почти круговой орбите около Сатурна. Таким образом, это был один из сюрпризов, так как кольцо F, обнаружили всего за год до пролета космических аппаратов НАСА Пионер-10 и -11.
«Было ясно, что Вояджер показывает нам совершенно другой Сатурн», сказал Стоун, в настоящее время работающий в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. Снова и снова, космический аппарат показывал столько неожиданных вещей, часто на их осмысление уходило много дней, месяцев и даже лет.
Кольцо F было лишь одним из многих странных вещей, обнаруженных при тесном сближении Вояджера с Сатурном, которое произошло 12 ноября 1980 года, для Вояджера-1, и 25 августа 1981 года, для Вояджера-2.Вовремя пролета Вояджера были найдены шесть маленьких лун и изучен загадочный Энцелад, поверхность которого указывала на какую-то геологическую активность.
Невероятная шестигранная структура, вокруг северного полюса Сатурна, была впервые обнаружена на снимках Вояджера 2 (слева). Кассини получил фотографии шестиугольника в более высоком разрешении. Снимки показывают, что шестиугольник является удивительно стабильной волной в одном из струйных течений атмосферы планеты.
Изображения с двух космических аппаратов также показали грандиозные бури, охватывающие атмосферу планеты, которые не были видны наземными телескопами.
Атмосфера Титана
Ученые использовали данные Вояджеров чтобы решить давний спор о том, есть ли у Титана толстая или тонкая атмосфера. Чуткие приборы установили, что спутник Сатурна — Титан был атмосферой, содержащей густую дымку из углеводородов в обогащенной азотом атмосфере. Открытие привело ученых к мысли о существовании морей из жидкого метана и этана на поверхности Титана.
Это изображение с Вояджера 1 показало, что Титан — спутник Сатурна, окутан дымкой из углеводородов в азотной атмосфере и натолкнуло астрономов на мысль о морях из жидкого метана и этана на поверхности Титана. Кассини успешно подтвердил эту теорию, прислав радиолокационное изображение озера, названного Онтарио (справа) и снимки других озер из жидких углеводородов на Титане.
«Когда я оглядываюсь назад, я понимаю, как мало мы на самом деле знали о Солнечной системе до полета Вояджеров», добавил Стоун.
Анимация из радиолокационных снимков показывающая озера на поверхности Титана.
На самом деле, полеты этих космических разведчиков вызвало множество новых вопросов, ради решения которых впоследствии, еще один космический аппарат НАСА — Кассини, был направлен для решения этих тайн. В то время как Вояджер-1 должен был пролететь примерно в 126 тысячах километров выше облаков Сатурна, Вояджер-2 пролетел всего в 100 800 километрах от облачного слоя, однако Кассини спускался еще ниже.
Космический корабль НАСА Вояджер был первым, кто получил изображения спутника Сатурна — Энцелада крупным планом (слева). Космический аппарат Кассини впервые, в 2005 году, обнаружил струи водяного пара, бьющие из ледяной луны — Энцелада (справа), это решило вопрос о поверхности луны, в геологическом плане.
Благодаря длительному времени работы Кассини вокруг Сатурна, ученые обнаружили разгадки многих тайн увиденных Вояджером.
Ледяные гейзеры Энцелада
Кассини обнаружил механизм, который объясняет постоянно обновляющийся ландшафт на Энцеладе — тигровые полосы, трещины из которых бьют струи водяного пара и органических частиц. Исследования Кассини показало, что спутник Титан действительно имеет стабильные озера жидких углеводородов на поверхности и весьма похож на Землю, в раннем периоде ее развития. Данные аппарата Кассини также решили, как две маленькие луны, обнаруженные Вояджерами — Прометей и Пандора — воздействуют на кольцо F, которое имеет странную перекрученную форму.
Галерея захватывающих снимков межпланетного аппарата Кассини
Для полноты ощущений, смотрите в полноэкранном режиме (квадратик справа вверху).
«Кассини обязана аппаратам Вояджер своими многочисленными открытиями», говорит Линда Спилкер, ученый проекта Кассини Лаборатории реактивного движения, начавшая свою карьеру, работая с 1977 по 1989 год. «Данные Кассини, мы все еще сравниваем с результатами Вояджера и гордо опираемся на это наследие».
Шестиугольник Сатурна
Но Вояджеры оставили еще немало тайн, которые Кассини еще не решил. Например, ученые впервые заметили шестиугольную структуру на северном полюсе Сатурна, на изображениях Вояджеров.
Кассини получил фотографии северного шестиугольника в более высоком разрешении. Эти данные рассказывают ученым о удивительно стабильной волне в атмосфере планеты, которая поддерживает шестиугольник Сатурна вот уже 30 лет.
Спицы в кольцах
Ученые впервые увидели эти облака мельчайших частиц, известных как «спицы» в изображениях космических аппаратов Вояджер НАСА. Считается что спицы вызваны электростатически заряженными мельчайшими частицами, которые поднимаются выше плоскости кольца, но ученые до сих пор выясняют, как частицы получают этот заряд.
Еще большее недоумение, вызвали несколько клиновидных, облаков мельчайших частиц, которые обнаружили в кольцах Сатурна. Ученые окрестили их «спицы», потому что они похожи на велосипедные спицы. Команда Кассини искала их, с тех пор как космический корабль впервые прибыл к Сатурну. Во время равноденствия на Сатурне, солнечный свет подсветил кольца с ребра и спицы проявились в наружной части кольца В Сатурна. Ученые Кассини все еще проверяют свои теории о том, что же может быть причиной этих странных явлений.
Будущее аппаратов Voyager
Сегодня, космические аппараты Вояджер по-прежнему, как пионеры, путешествуют к краю нашей Солнечной системы. Мы не можем ждать от этих космических аппаратов исследования настоящего межзвездного пространства, но данные о галиопаузе они передают вполне успешно. Планируется что энергии их радиоизотопных генераторов хватит еще до 2030 года, а потом безжизненные корабли, по инерции, будут лететь в космическом пространстве, до встречи с какой-либо звездой.
Изображение Вояджера-1 (слева) показывает конвективные облака на Сатурне, снятые в 1980 году. Изображение Кассини (справа) от 2004 года, показывает шторм в атмосфере гиганта под названием Дракон, который был мощным источником радиоизлучения, обнаруженного Кассини. Это радиоизлучение очень похоже на всплески радиоизлучения порожденного молниями на Земле. В 2009 году Кассини прислал фотографии мигающих молний в атмосфере Сатурна.
Вояджер-1 был запущен 5 сентября 1977 года, и в настоящее время находится на расстоянии около 17 миллиардов километров от Солнца. Это самый дальний космический корабль. Вояджер-2, был запущен 20 августа 1977 года, в настоящее время находится на расстоянии около 14 миллиардов километров от Солнца.
Ролик сделанный из изображений, полученных космическим аппаратом Кассини, показывает ураганы и бури, которые циркулируют вокруг северного полюса планеты.
Вояджеры были построены в JPL, которой управляет Калифорнийский технологический институт. Миссия Кассини-Гюйгенс является совместным проектом НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. JPL также управляет Кассини, а орбитальный аппарат и его две бортовые камеры были спроектированы, разработаны и собраны в JPL.
Видео показывающее открытия Кассини сделанные в течении 15 лет работы
Найдите пару минут, чтобы насладиться просмотром 25 по-настоящему захватывающих фотографий Земли и Луны из космоса.
Эту фотографию Земли сделали астронавты космического корабля «Аполлон 11» 20 июля 1969 года.
Запущенные человечеством космические аппараты наслаждаются видом на Землю с расстояния в тысячи и миллионы километров.
Снято Suomi NPP, американским метеорологическим спутником, управляемым NOAA.
Дата: 9 апреля 2015 года.
НАСА и NOAA создали это композитное изображение, используя фотографии, полученные с метеорологического спутника Suomi NPP, который вращается вокруг Земли 14 раз в сутки.
Их бесконечные наблюдения позволяют нам отслеживать состояние нашего мира при редком положении Солнца, Луны и Земли.
Снято космическим аппаратом для наблюдения за Солнцем и Землёй DSCOVR.
Дата: 9 марта 2016 года.
Космический аппарат DSCOVR сделал 13 изображений лунной тени, бегущей по Земле во время полного солнечного затмения 2016 года.
Но чем больше мы углубляемся в космос, тем больше завораживает нас вид Земли.
Снято космическим аппаратом «Розетта».
Дата: 12 ноября 2009 года.
Космический аппарат «Розетта» предназначен для исследования кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. В 2007 году он совершил мягкую посадку на поверхность кометы. Основной зонд аппарата завершил свой полёт 30 сентября 2016 года. На этой фотографии виден Южный полюс и освещённая солнцем Антарктида.
Наша планета похожа на блестящий голубой марбл, окутанный тонким, почти невидимым слоем газа.
Снято экипажем корабля «Аполлон-17»
Дата: 7 декабря 1972 года.
Экипаж космического корабля «Аполлон-17» сделал эту фотографию под названием «The Blue Marble» («синий марбл») во время последнего пилотируемого полёта к Луне. Это один из самых распространяемых снимков всех времён. Он снят на расстоянии примерно в 29 тыс. км от поверхности Земли. В верхней левой части изображения видна Африка, а в нижней – Антарктида.
И она дрейфует в одиночестве в черноте космоса.
Снято экипажем «Аполлон-11».
Дата: 20 июля 1969 года.
Экипаж в составе Нила Армстронга, Майкла Коллинза и Базза Олдрина сделал этот снимок в ходе полёта на Луну на расстоянии около 158 тыс. км от Земли. В кадре видна Африка.
Почти в одиночестве.
Примерно два раза в год Луна проходит между спутником DSCOVR и его главным объектом наблюдений – Землёй. Тогда мы получаем редкую возможность взглянуть на дальнюю сторону нашего спутника.
Луна – холодный каменный шар, в 50 раз меньший, чем Земля. Она наш крупнейший и ближайший небесный друг.
Снято Уильямом Андерсом в составе экипажа космического корабля «Аполлон-8».
Дата: 24 декабря 1968 года.
Знаменитая фотография «Восход Земли», сделанная с космического корабля «Аполлон-8».
Согласно одной из гипотез, Луна образовалась после того, как протоземля столкнулась с планетой размером с Марс около 4,5 миллиардов лет назад.
Снято Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO, Лунный орбитальный зонд).
Дата: 12 октября 2015 года.
В 2009 году НАСА запустило автоматическую межпланетную станцию LRO, изучающую покрытую кратерами поверхность Луны, но воспользовавшись моментом, аппарат сделал эту современную версию фотографии «Восход Земли».
Начиная с 1950-х годов, человечество запускает в космос людей и роботов.
Снято аппаратом Lunar Orbiter 1.
Дата: 23 августа 1966 года.
Автоматический беспилотный космический аппарат Lunar Orbiter 1 сделал эту фотографию во время поиска места для высадки космонавтов на Луне.
Наши исследования Луны – смесь погони за технологическими завоеваниями...
Снято Майклом Коллинзом из экипажа «Аполлон-11».
Дата: 21 июля 1969 года.
«Eagle» – лунный модуль корабля «Аполлон-11» – возвращается с поверхности Луны.
и неуёмного человеческого любопытства...
Снято лунным аппаратом «Чанье 5-Т1» (Chang"e 5-T1).
Дата: 29 октября 2014 года.
Редкий вид обратной стороны Луны, сделанный лунным зондом Китайского национального космического управления.
и поиска экстремальных приключений.
Снято экипажем корабля «Аполлон-10».
Дата: май 1969 года.
Это видео сняли астронавты Томас Стаффорд, Джон Янг и Юджин Сернан во время испытательного полёта к Луне на корабле «Аполлон-10» (без посадки). Получить подобное изображение «Восхода Земли» возможно лишь из движущегося корабля.
Всегда кажется, что Земля недалеко от Луны.
Снято зондом «Клементина 1».
Дата: 1994 год.
Миссия «Клементина» была запущена 25 января 1994 года, в рамках совместной инициативы НАСА и Командования воздушно-космической обороны Северной Америки. 7 мая 1994 года зонд вышел из-под контроля, но ранее передал это изображение, в котором видна Земля и северный полюс Луны.
Снято станцией «Маринер 10».
Дата: 3 ноября 1973 года.
Сочетание двух фотографий (на одной – Земля, на другой – Луна), сделанных автоматической межпланетной станцией НАСА «Маринер-10», которая была запущена к Меркурию, Венере и Луне с помощью межконтинентальной баллистической ракеты.
тем удивительнее выглядит наш дом...
Снято космическим аппаратом «Галилео».
Дата: 16 декабря 1992 года.
На пути к изучению Юпитера и его спутников космический аппарат НАСА «Галилео» сделал это композитное изображение. Луна, яркость которой примерно в три раза ниже яркости Земли, находится на переднем плане, ближе к зрителю.
и тем более одиноким он кажется.
Снято космическим аппаратом «Near Earth Asteroid Rendezvous Shoemaker» («NEAR Shoemaker»).
Дата: 23 января 1998 года.
Космический аппарат НАСА NEAR, отправленный в 1996 году к астероиду Эрос, сделал эти изображения Земли и Луны. На Южном полюсе нашей планеты видна Антарктика.
В большинстве изображений не точно отображено расстояние между Землёй и Луной.
Снято автоматическим зондом «Вояджер-1».
Дата: 18 сентября 1977 года.
Большинство фотографий Земли и Луны – композитные изображения, составленные из нескольких снимков, так как объекты находятся далеко друг от друга. Но выше вы видите первую фотографию, в которой наша планета и её естественный спутник запечатлены в одном кадре. Снимок сделал зонд «Вояджер-1» на пути к своему «большому туру» по Солнечной системе.
Лишь преодолев сотни тысяч или даже миллионы километров, затем вернувшись обратно, мы можем по-настоящему оценить расстояние, что пролегло между двумя мирами.
Снято автоматической межпланетной станцией «Марс-Экспресс».
Дата: 3 июля 2003 года.
Автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства «Макс-экспресс» (Mars Express), направляясь к Марсу, сделала этот снимок Земли на расстоянии миллионов километров.
Это огромное и пустое пространство.
Снято орбитальным аппаратом НАСА «Марс Одиссей».
Дата: 19 апреля 2001 года.
В этой инфракрасной фотографии, снятой с расстояния 2,2 млн. км, показано огромное расстояние между Землёй и Луной – около 385 тысяч километров или примерно 30 диаметров Земли. Космический аппарат «Марс Одиссей» (Mars Odyssey) сделал этот снимок, направляясь к Марсу.
Но даже вместе система Земля-Луна выглядит незначительной в глубоком космосе.
Снято автоматической межпланетной станцией НАСА «Юнона».
Дата: 26 августа 2011 года.
Космический аппарат НАСА «Юнона» сделала этот снимок во время своего почти 5-летнего путешествия к Юпитеру, где проводит исследование газового гиганта.
С поверхности Марса наша планета кажется просто очередной «звездой» в ночном небе, что озадачивали ранних астрономов.
Снято марсоходом программы Spirit Mars Exploration Rover.
Дата: 9 марта 2004 года.
Примерно через два месяца после посадки на Марс марсоход Spirit сделал фотографию Земли, выглядящей как крошечная точка. В НАСА говорят, что это «первый в истории снимок Земли, сделанный с поверхности другой планеты за пределами Луны».
Земля теряется в сияющих ледяных кольцах Сатурна .
Снято автоматической межпланетной станцией «Кассини».
Дата: 15 сентября 2006 года.
Космическая станция НАСА «Кассини» сделала 165 фотографий в тени Сатурна, чтобы составить это мозаичное изображение с подсветкой газового гиганта. Слева в изображении закралась Земля.
На расстоянии миллиардов километров от Земли, как саркастически заметил Карл Саган, наш мир – всего лишь «бледно-голубая точка», маленький и одинокий шар, на котором разыгрываются все наши триумфы и трагедии .
Снято автоматическим зондом «Вояджер 1».
Дата: 14 февраля 1990 года.
Этот снимок Земли – один из кадров в серии «портретов Солнечной системы», которые «Вояджер-1» сделал на расстоянии примерно 4-х миллиардов миль от дома.
Из выступления Сагана:
«Наверное, нет лучшей демонстрации глупого человеческого зазнайства, чем эта отстранённая картина нашего крошечного мира. Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-голубую точку – наш единственный дом».
Послание Сагана неизменно: есть лишь одна Земля, поэтому мы должны сделать всё, что в наших силах, чтобы защитить её, защитить в основном от самих себя.
Японский искусственный спутник Луны «Кагуя» (также известен как SELENE) снял это видео Земли, восходящей над Луной с ускорением в 1000% к 40-летию фотографии «Восход Земли», снятой экипажем «Аполлона-8».
У наших предков, живших на этой планете тысячелетие назад, не было технологий и ресурсов, которые у нас есть сейчас для изучения нашей Вселенной и того, что находится за её пределами. Поэтому в те времена многие любители астрономии проводили свои ночи глядя в небо, выдвигая теории и рассказывая сказки о небесах, что над ними. Неведомо для них, то, что происходило на расстоянии многих световых лет от них, было более трансцендентальным, чем самые захватывающие истории, которые они могли придумать.
За последние 50 лет НАСА открыла двери для исследования космоса посредством своих сложных телескопов, сделанных по последнему слову техники и автоматических научно-исследовательских станций, которые позволяют нам изучать различные закоулки космоса. Единственным способом для нас увидеть Вселенную, являются фотографии, выпускаемые НАСА, если, конечно, вы не являетесь одним из счастливчиков, которые могут себе позволить купить билет в космос у «Virgin Galactic».
Очень важно отметить, что выбрать список всего лишь двадцати фотографий из сотен тысяч очень сложно и невозможно сделать без определённой доли субъективности. Фотографии, которые мы покажем вам ниже, являются одними из самых захватывающих изображений, полученных посредством спутниковой съёмки, во время исследования планет и космических полётов. Если вы считаете, что мы пропустили какие-либо великие снимки – выкладывайте их в комментариях!
Итак, мы представляем вашему вниманию список из двадцати самых поразительных фотографий, сделанных НАСА:
20. «Хаббл-Экстрим-Дип-Филд» (Hubble Extreme Deep Field)
На ранних стадиях телескоп «Хаббл» (Hubble) использовался для получения изображений сверхдалёкого пространства, расположенного в небольшом регионе в созвездии Большой Медведицы (Ursa Major). Недавно НАСА выпустило новую версию этого изображения под названием «Hubble Extreme Deep Field», которое было создано из 2000 фотографий того, что казалось пустым участком неба всего за два миллиона секунд. Каждый пиксель, клякса, завиток и точка света на этом изображении представляет собой целую галактику. Просто представьте себе масштабность этого пространства. Многие миллиарды звёзд были сжаты до одного пикселя на этой фотографии.
19. «Хаос в сердце Ориона» (Chaos in the Heart of Orion)
Объединённое изображение, полученное благодаря космическим телескопам «Спитцер» (Spitzer) и «Хаббл», показывает хаос новорожденных звёзд, расположенных в 1500 световых лет от нас в самом центре Туманности Ориона (Orion Nebula). Это самое близко расположенное к нам массивное скопление звёзд и астрономы считают, что в нём содержится более 1000 молодых звёзд. На фотографии виден кластер новорожденных звёзд, рассеянных по Туманности. Туманность Ориона является самым ярким участком меча Ориона, также известного как созвездие «Охотник».
18. Выход Юрия Маленченко в открытый космос
Каждый раз, когда космонавту приходится выходить из средства передвижения в космосе, это называется выходом в открытый космос. 11 сентября 2000 года космонавт-исследователь Юрий Маленченко был сфотографирован во время своего выхода в открытый космос, благодаря чему мы можем полюбоваться этой захватывающей дух фотографией. В тот день Юрий Маленченко и астронавт Эдвард Цзан Лу (Edward T Lu) провели более 6 часов в открытом космосе, выполняя работы на внешней части Международной космической станции (International Space Station).
17. «Глаз Бога» (Eye of God)
Туманность Улитка (Helix Nebula), также известная как «Глаз Бога», находится приблизительно в 650 световых годах от Солнца в созвездии Водолей (Aquarius). Её протяжённость составляет приблизительно 2,5 световых года. На внутреннем краю туманности Улитка видны узлы составных газов неопознанных элементов. Фотография является комбинированным изображением космического телескопа «Хаббл» и широкоугольных изображений с Мозаичной Камеры (Mosaic Camera) Национальной обсерватории Китт-Пик (Kitt Peak National Observatory).
16. Туманность Розетка (Rosette Nebula)
Туманность Розетка является огромной областью в форме сфероида, расположенной рядом с гигантским молекулярным облаком в созвездии Единорога (Monoceros) в галактике Млечный путь (Milky Way), приблизительно в 5200 световых годах от Земли. Эта туманность просто огромна и занимает в шесть раз больше площади, чем поверхность целой Луны. Как показано на изображении выше, Туманность Розетка является областью активного звездообразования, которая светится в результате ультрафиолетового излучения от молодых, горячих голубых звёзд, ветра которых неизбежно проходят по её центру.
15. Геркулес А (Hercules A) – Чёрная дыра (Black Hole)
На первый взгляд «Геркулес А» является типичной овальной галактикой, однако она уникальна тем, что её центром является настолько массивная чёрная дыра, что наша галактика выглядит ничтожной по сравнению с ней. Галактика «Геркулес А» расположена в чуть более 2 миллиардов световых лет от нашего Млечного Пути и её общая масса превышает массу нашей галактики приблизительно в 1000 раз. Сиреневые участки, которые видны на этой фотографии, скорее всего, обусловлены частицами материи, сталкивающимися друг с другом и разогревающимися, в то время как их затягивает в чёрную дыру.
14. Крабовидная туманность (Crab Nebula)
Потрясающе красивая смерть звезды в созвездии Тельца (Taurus) была впервые замечена китайскими астрономами в качестве сверхновой звезды в 1054 году. Спустя почти тысячу лет, изумительный непрозрачный объект, известный как нейтронная звезда, который образовался в результате взрыва, выпустил кластер высокоэнергичных частиц в расширяющееся поле, известное как «Крабовидная туманность».
Это комбинированное изображение было получено путём объединения фотографий трёх обсерваторий . Оптические изображения, полученные космическим телескопом «Хаббл», обладают красным и жёлтым цветом, изображение, полученное рентгеновской орбитальной обсерваторией Чандра (Chandra X-ray) обладает голубым цветом, а инфракрасный снимок телескопа «Спитцер» - фиолетовый. Как и множество других телескопов, Чандра часто наблюдала за «Крабовидной туманностью» с момента начала миссии.
13. Две спиральные галактики
Это изображение двух галактик было создано благодаря снимкам с «Хаббл», сделанным с трёх углов. Мощные приливные силы более крупной галактики NGC 2207 слева, изменили форму более маленькой галактики IC 2163, выбрасывая газ и звёзды длинными потоками, которые распространились на протяжении 100 000 световых лет. У IC 2163 нет достаточного количества энергии, чтобы выйти из гравитационного притяжения NGC 2207, поэтому её будет постоянно тянуть назад. Маленькая галактика будет постоянно находиться в ловушке их общей орбиты, и обе эти галактики будут продолжать изменять и прерывать друг друга. Впоследствии, скорее всего, через миллиарды лет обе галактики сольются в одну огромную галактику. Существует теория о том, что целый ряд галактик, существующих на сегодняшний день, в том числе Моечный Путь, были сформированы в результате похожего процесса слияния более мелких галактик за период в миллиарды лет.
12. «MAVEN» («Эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе») (Mars Orbiter)
На изображении выше показан искусственный спутник НАСА, известный как «MAVEN», который исследует верхнюю часть атмосферы Марса для того, чтобы помочь в понимании климатических изменений на красной планете. Ранние открытия, сделанные благодаря недавно запущенному спутнику, начали открывать ключевые детали о том, как атмосфера Марса была с течением времени отвоёвана космосом. Данные, полученные с «MAVEN», включали в себя обнаружение нового процесса, посредством которого солнечный ветер может проникнуть глубоко в атмосферу планеты.
11. Внутри Туманности «Пламя»
Это изображение, сделанное в инфракрасном спектре рентгеновской орбитальной обсерватории Чандра, показывает невероятную область звёздообразования, которая известна как NGC 2024, а также Туманность «Пламя». Она расположена в созвездии Ориона, приблизительно в 1400 световых годах от Земли. Согласно подсчётам учёных, звездам, находящимся в центре кластера, примерно 200 000 лет, в то время как возраст звёзд, находящихся на её внешнем краю, может достигать 1,5 миллиона лет.
10. Световые эхо (Light Echoes)
«Хаббл» сделал ещё одно восхитительное изображение, на этот раз светового эхо. С января 2002 года учёные внимательно следят за довольно необычной звездой под названием V838 Единорог (V838 Monocerotis), находящейся приблизительно в 20 000 световых годах от Земли. В момент взрыва, который продолжался несколько недель, эта звезда была в 600 000 раз ярче Солнца. Со временем звезда стала тускнеть, но выброшенный ею свет проделал путь от звезды наружу, осветив туманность, окружающую звезду. Затем свет попал в газовое облако туманности и отразился в нескольких местах. Из-за этого свет от взрыва распространился по всей Вселенной, распространяя космическую пыль от того, что Европейское космическое агентство (ESA) называет «самым захватывающим световым эхо в истории астрономии».
9. Комета C/2011 W3 (Лавджоя) (Comet Lovejoy)
Комета C/2011 W3 (Лавджоя) является периодической кометой. Это означает, что у неё могут быть очень изменчивые орбиты и периоды появления, варьирующие от 200 до 1000 лет. Период орбитального движения Лавджоя составляет приблизительно 8 000 лет. Недавно комета прошла очень близко к Земле, появившись очень ярким пятном на небе. Как это видно по фотографии, у кометы Лавджоя есть детализированный ионный хвост, состоящий из ионизированного газа, выделенного ультрафиолетовым излучением от Солнца, которое выталкивается наружу солнечным ветром. Это объясняет образование красиво структурированного хвоста кометы.
8. Марсианский восход
Хотя это изображение может показаться не таким потрясающим и сногсшибательным как некоторые другие в этом списке, фотография выше является лишь одним из многочисленных поразительных снимков, сделанных марсоходом «Кьюриосити» (Curiosity Rover) на Марсе. Наблюдение заката солнца на нашей собственной планете может быть прекрасным и впечатляющим ощущением, но разве может быть что-то более увлекательное, чем наблюдение заката солнца на другом мире? Может быть, в один прекрасный день люди смогут наблюдать это зрелище не на фотографиях, а собственными глазами.
7. «Синий марбл» (Blue Marble)
Это потрясающее изображение, названное «Синий марбл», является самой детализированной и правдивой в плане цвета фотографией Земли. Учёные объединили многомесячные наблюдения поверхности Земли, морских льдов, океанов и облаков в один коллаж, показывающий в реальном цвете каждый квадратный километр нашей планеты. Большое количество информации, собранной в этом изображении, было получено благодаря одному единственному дистанционному разведывательно-сигнализационному прибору НАСА под названием Сканирующий спектрорадиометр среднего разрешения (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer).
6. Самострел «Кьюриосити»
Робот весом в 1 тонну совершил беспрецедентную посадку на Марсе 5 августа 2012 года. Прибытие «Кьюриосити» было экстраординарным по многим причинам, включая поиск доказательств существования древней жизни на красной планете и его биосфере на основе хемотрофных и автотрофных микроорганизмов, что сделало бы человеческое поселение на Марсе реальной возможностью в ближайшем будущем. С момента своего прибытия на красную планету марсоход занимался очень интересными вещами. Эта фотография является отличным тому примером: кто бы мог подумать, что мы сможем отправить на Марса робота, способного делать самострелы?
5. Первая примечательная вспышка на Солнце 2015 года
12 января 2015 Солнце выбросило солнечную вспышку среднего уровня, и это поразительное явление было запечатлено Обсерваторией солнечной динамики (Solar Dynamics Observatory), которая регулярно отслеживает процессы, происходящие на Солнце. Солнечные вспышки являются чрезвычайно мощными всплесками излучения. Излучение от солнечной вспышки не может пройти через атмосферу Земли, но если оно достаточно мощное, то оно может нарушить атмосферу Земли на том уровне, где проходят радиосигналы GPS.
4. «Столпы Созидания» (Pillars of Creation)
Оригинальная фотография, на которой основано это изображение, была сделана космическим телескопом «Хаббл» 1 апреля 1995 года. Для того, чтобы отметить грядущий 20-летний юбилей, астрономы создали изображение «Столпов Созидания» в высоком разрешении, представленное выше. Оно было выпущено на радость публики в январе этого года. «Столпы Созидания» находятся в Туманности Орла (Eagle Nebula), в 7 000 световых лет от нас. Они состоят из молекулярного водорода и пыли, которые подвергаются коррозии из-за фотоиспарения, обусловленного ультрафиолетовым излучением от горячих звёзд, находящихся неподалёку.
3. Европа – ледяной спутник Юпитера
Эта поразительная фотография является самым лучшим изображением ледяного спутника Юпитера, существующим на данный момент. Европа уже долгое время интригует учёных благодаря тому факту, что на ней видны признаки океана, находящегося под поверхностью, а также из-за того, что на её поверхности явно видны трещины. По всей видимости, океан защищён от губительной радиации, что делает Европу одним из самых вероятных космических тел в солнечной системе, на которых может быть инопланетная жизнь. Это является одной из главных причин того, почему она является такой соблазнительной для учёных. На Европе присутствуют все элементы, которые, по мнению учёных, являются необходимыми для зарождения жизни: энергия, вода и органические вещества.
2. Сатурн улыбается для «Кассини» (Saturn Smiles for Cassini)
В октябре 1997 года был запущен автоматический космический аппарат «Кассини-Гюйгенс» (Cassini-Huygens), который прибыл к Сатурну в 2004 году. С тех пор аппарат сделал множество удивительных изображений, но эта мозаика Сатурна просто не поддаётся никакому описанию. На этом изображении показано то, что случается очень редко. Солнце освещало Сатурн сзади и аппарат «Кассини-Гюйгенс» находился ближе, чем обычно к поверхности Сатурна. Это позволило ему сделать этот потрясающий снимок с неправдоподобными цветами и потрясающе детализированными кольцами Сатурна.
1. Удивительное солнечное извержение
Наше Солнце является хранилищем чрезвычайно горячей плазмы, переплетённой с магнитными полями. 31 августа 2012 года Обсерватория солнечной динамики НАСА наблюдала за Солнцем, когда во время солнечной бури мощные магнитные поля на поверхности Солнца взметнулись наружу спиралью плазмы. Виток плазмы, удалявшийся от поверхности Солнца со скоростью 1400 километров в секунду, отлетел от его поверхности на расстояние в 300 000 километров.
Пока остальной мир следит и ждет новую информацию о Starman (манекене компании SpaceX, облаченном в разработанный ею же новый скафандр и сидящем на водительском месте электрородстера Tesla, направляющегося в сторону Марса), космическое агентство NASA опубликовало самую далекую в истории человечества космическую фотографию, сделанную космическим аппаратом «Новые горизонты». На момент совершения фотографии (5 декабря 2017 года) аппарат находился в 6,12 миллиарда километров от Земли.
Помимо рекорда дальности, у фотографий «Новых горизонтов» есть и другие потрясающие особенности. Станции удалось запечатлеть несколько объектов пояса Койпера, находящегося на расстоянии 55 астрономических единиц от Земли, за орбитой Нептуна. Пояс состоит из малых космических тел и скоплений различных веществ, таких как лед, аммиак и метан.
Напомним, что одна астрономическая единица равна 149,6 миллиона километров, то есть расстоянию от Земли до Солнца. Таким образом, объекты, которые удалось заснять New Horizons, находятся от нас на расстоянии свыше восьми миллиардов километров. В частности, станции, двигающейся к своей основной цели – объекту пояса Койпера 2014 MU69, – удалось получить изображения нескольких карликовых планет 2012 HZ84 и 2012 HE85, сделанные в условных цветах.
Объекты пояса Койпера 2012 HZ84 (слева) и 2012 HE85 (справа)
В тот же день, но двумя часами ранее аппарат сделал еще одну фотографию. На этот раз объектом для снимка выступила более далекая цель – звездное скопление Колодец желаний (NGC 3532).
Звездное скопление Колодец желаний (NGC 3532)
С 2015 по 2016 год аппарат провел целый фотосет из детальных изображений карликовой планеты Плутон, благодаря чему у астрономов появилось очередная возможность для изучения и анализа поверхности этого небесного тела на беспрецедентно новом детальном уровне.
Следует отметить, что «Новые горизонты» далеко не первый аппарат, которому удалось забраться так далеко от Земли. До него были такие зонды, как «Вояджер-1/2», а также «Пионер-10/11». Однако «Новые горизонты» - единственный рукотворный космический аппарат, чья камера по-прежнему находится в рабочем состоянии. В настоящий момент зонд находится в режиме гибернации и движется к своей основной цели миссии. Ученые ожидают, что в 2019 году аппарат сможет запечатлеть планетоид 2014 MU69, который находится на расстоянии в 1,6 миллиарда километров от Плутона.
Как и обещал в комментариях к моей публикации "Почему марсоходы на Марсе!", где задавались вопросы по поводу космических фотоснимков, фотографий космических объектов, по самой склейке фотографий и о том, как делают марсоходы "селфи", подготовлен данный материал.
Итак: "Поехали!"))
Фотографии из космоса, публикуемые на сайте NASA и других космических агентств, часто привлекают к себе внимание тех, кто сомневается в их подлинности, - критики находят на изображениях следы редактирования, ретуширования или манипуляций с цветом. Так повелось еще со времен зарождения «лунного заговора», а теперь под подозрение попали снимки, сделанные не только американцами, но и европейцами, японцами, индийцами. Совместно с порталом N+1 разбираемся, зачем вообще обрабатывают космические изображения и могут ли они, несмотря на это, считаться подлинными.
Для того чтобы правильно оценивать качество космических снимков, которые мы видим в Сети, необходимо учитывать два важных фактора. Один из них связан с характером взаимодействия агентств и широкой публики, другой продиктован физическими законами.
Связи с общественностью
Космические снимки - одно из самых эффективных средств популяризации работы исследовательских миссий в ближнем и дальнем космосе. Однако далеко не все кадры сразу оказываются в распоряжении СМИ.
Изображения, полученные из космоса, можно условно разделить на три группы: «сырые» (raw), научные и публичные. Сырые, или исходные, файлы с космических аппаратов иногда бывают доступны всем желающим, а иногда нет. Например, изображения, полученные марсоходами Curiosity и Opportunity или спутником Сатурна Cassini , публикуются практически в режиме реального времени, так что любой желающий может увидеть их одновременно с учеными, изучающими Марс или Сатурн. Необработанные фотографии Земли с МКС выкладываются на отдельный сервер NASA . Космонавты заливают их тысячами, и ни у кого нет времени на их предобработку. Единственное, что добавляют к ним на Земле, это географическую привязку для облегчения поиска.
Обычно за ретушь критикуют публичные кадры, которые прилагаются к пресс-релизам NASA и других космических агентств, - ведь именно они попадаются на глаза пользователям интернета в первую очередь. И при желании там можно найти много чего. И манипуляции с цветом:
Фото посадочной платформы марсохода Spirit в видимом диапазоне света и с захватом ближнего инфракрасного. (с) NASA/JPL/Cornell
И наложение нескольких снимков:
Восход Земли над лунным кратером Комптона. (с) NASA/Goddard/Arizona State University
И копипасту:
Фрагмент Blue Marble 2001(c) NASA/Robert Simmon/MODIS/USGS EROS
И даже прямую ретушь, с затиранием некоторых фрагментов изображения:
Высветленный снимок GPN-2000-001137 экспедиции Apollo 17. (с) NASA
Мотивация NASA в случае со всеми этими манипуляциями проста настолько, что ей готовы поверить далеко не все: так красивее.
Но ведь правда, бездонная чернота космоса выглядит более впечатляюще, когда ей не мешают мусор на объективе и заряженные частицы на пленке. Цветной кадр, и правда, привлекательнее черно-белого. Панорама из снимков лучше отдельных кадров. При этом важно, что в случае с NASA почти всегда можно найти исходные кадры и сравнить одно с другим. Например исходный вариант (AS17-134-20384) и вариант «для печати» (GPN-2000-001137) этого снимка с Apollo 17, который приводят как чуть ли не главное доказательство ретуширования лунных фотографий:
Сравнение кадров AS17-134-20384 и GPN-2000-001137 (с) NASA
Или найти «сэлфи-палку» марсохода, которая «пропала» при создании его автопортрета :
Физика цифровой фотографии
Как правило те, кто упрекает космические агентства за манипуляции с цветом, использование фильтров или публикацию черно-белых фотографий «в наш век прогресса цифровых технологий», не учитывают физические процессы получения цифровых изображений. Они полагают, что если смартфон или фотоаппарат сразу выдают цветные кадры, то космическому аппарату это тем более должно быть по плечу, и даже не догадываются, какие сложные операции необходимы, чтобы цветное изображение сразу попало на экран.
Поясним теорию цифрового фото: матрица цифрового аппарата - это, по сути, солнечная батарея. Есть свет - есть ток, нет света - нет тока. Только матрица представляет собой не единую батарею, а множество маленьких батарей - пикселей, с каждого из которых по отдельности считывается выдача тока. Оптика фокусирует свет на фотоматрицу, а электроника считывает интенсивность выделения энергии каждым пикселем. Из полученных данных строится изображение в оттенках серого - от нулевого тока в темноте до максимального на свету, то есть на выходе оно получается черно-белым. Чтобы сделать его цветным, необходимо применить цветные фильтры. Получается, как ни странно, что цветные фильтры присутствуют в каждом смартфоне и в каждой цифровой камере из ближайшего магазина! (Для кого-то эта информация банальна, но, по опыту автора, для многих она окажется новостью.) В случае с обычной фототехникой применяется чередование красных, зеленых и синих фильтров, которые поочередно накладываются на отдельные пиксели матрицы, - это так называемый фильтр Байера .
Фильтр Байера наполовину состоит из зеленых пикселей, а красный и синий занимают по одной четверти площади. (с) Wikimedia
Здесь повторим: навигационные камеры выдают черно-белые изображения потому, что такие файлы меньше весят, а также потому, что цвет там просто не нужен. Научные камеры позволяют извлекать информации о космосе больше, чем способен воспринимать глаз человека, и поэтому для них используется более широкий набор цветовых фильтров:
Матрица и барабан светофильтров инструмента OSIRIS на Rosetta (с) MPS
Применение фильтра ближнего инфракрасного света, который не виден глазу, вместо красного привело к покраснению Марса на многих кадрах, ушедших в СМИ. Пояснение про инфракрасный диапазон перепечатали далеко не все, что породило отдельную дискуссию, которую мы также разбирали в материале «Какого цвета Марс».
Однако на марсоходе Curiosity стоит фильтр Байера, что позволяет ему снимать в цвете, привычном нашему глазу, хотя отдельный набор цветных фильтров к камере также прилагается.
Фильтры на мачтовой камере марсохода Curiosity (c) NASA/JPL-Caltech/MSSS
Применение отдельных фильтров удобнее с точки зрения выбора диапазонов света, в которых хочется посмотреть на объект. Но если этот объект движется быстро, то на снимках в разных диапазонах его положение меняется. На кадрах «Электро-Л» это было заметно на быстрых облаках, которые успевали сдвинуться за считанные секунды, пока спутник меняет фильтр. На Марсе подобное происходило при съемке закатов у марсохода Spirit и Opportunity - у них нет фильтра Байера:
Закат, снятый Spirit в 489 сол. Наложение снимков, снятых с фильтрами на 753 535 и 432 нанометров. (с) NASA/JPL/Cornell
На Сатурне похожие трудности у Cassini:
Спутники Сатурна Титан (сзади) и Рея (впереди) на снимках Cassini (с) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
В точке Лагранжа с той же ситуацией сталкивается DSCOVR:
Чтобы получить из этой съемки красивое фото, пригодное для распространения в СМИ, приходится поработать в редакторе изображений.
Есть еще один физический фактор, о котором знают далеко не все, - черно-белые снимки имеют более высокие разрешение и четкость по сравнению с цветными. Это так называемые панхроматические снимки, которые включают в себя всю световую информацию, попадающую в камеру, без отсечения каких-либо ее частей фильтрами. Поэтому многие «дальнобойные» камеры спутников снимают только в панхроме, что для нас означает черно-белые кадры. Такая камера LORRI установлена на New Horizons, камера NAC - на лунном спутнике LRO. Да по сути все телескопы снимают в панхроме, если только специально не применяют фильтры. («NASA скрывает истинный цвет Луны» - вот откуда это пошло.)
Мультиспектральная «цветная» камера, оборудованная фильтрами и имеющая гораздо меньшее разрешение, может прилагаться к панхроматической. При этом ее цветные снимки можно накладывать на панхроматические, в результате чего мы получим цветные снимки высокого разрешения.