Снимки из космоса

Главная задача космического телескопа «Хаббл» — измерять яркость света, который отражается от объектов в космосе. Лучше всего это получается сделать посредством черно-белой съемки. Для добавления цвета на фотографии ученые с помощью фильтров различают короткие, средние и длинные световые волны. Затем три черно-белых изображения «получают» цвет и накладываются друг на друга.

Результат называется «изображением с настоящим цветом» — объект на снимке выглядит так, как если бы человеческий глаз был таким же мощным по восприятию, как телескоп «Хаббл». Подобным образом поступают со снимками простых небесных тел — например, планет.

Гораздо сложнее с галактиками и туманностями. Как объясняет Vox, увидеть космический объект таким, каким бы воспринял его наш глаз, — не единственная задача раскрашивания астрофотографий. С помощью цвета ученые создают карту того, как различные газы взаимодействуют в космосе и формируют галактики и туманности. Например, цветной снимок «Столпы Творения» — это не изображение с «настоящим цветом», а именно цветовая карта взаимодействующих химических элементов.

«Хаббл» может снять только очень узкий диапазон света, отражающегося от химических элементов, и использовать цвет, чтобы отследить их присутствие на снимке. Чаще всего с помощью этих возможностей телескопа различают свет от водорода, серы и кислорода, трех ключевых элементов в составе звезд. Водород и сера находят отражение в красном цвете видимого спектра, а кислород — ближе к синему. Если бы ученые раскрашивали эти газы приближенно к тому, как мы могли бы их увидеть, получилось бы два красных фото и одно сине-зеленое. В таком виде снимок «Столпы Творения» выглядел бы совсем иначе и не был бы таким наглядным.

Цвета на раскрашенных астрофотографиях условны, но необходимы для науки. Для того чтобы получить наиболее полное цветное изображение и визуально отделить серу от водорода, ученые просто назначают красный, синий и зеленый цвета этим элементам по порядку частоты излучения. Так как у кислорода самая высокая частота излучения, он получил синий цвет. Хотя водород скорее красный, ему назначили зеленый цвет, потому что его частота выше, чем у серы. Сере как элементу с наименьшей частотой излучения соответствует красный цвет. В результате такого условного назначения цветов получается полная цветовая карта, более наглядно показывающая процесс формирования галактик.

Кроме того, «Хаббл» способен фиксировать свет за пределами видимого излучения — инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Ему ученые также назначают условные цвета по той же схеме: самым низким световым частотам — красный, средним — зеленый, высоким — синий, хотя зафиксированный на снимке свет и не входит в пределы видимого излучения.

Это наталкивает на вопрос о том, насколько реальны цвета на астрофотографиях. Как объясняет Vox, они одновременно реальны и нереальны. Цвета на раскрашенных снимках демонстрируют химический состав космического объекта или области во Вселенной и тем самым помогают ученым увидеть, как взаимодействуют газы в космосе, а также дают нам информацию о том, как формируются звезды и галактики. Технически цвета — не то, как восприняли бы наши глаза эти небесные объекты, но раскрашивание снимков — не выдумка. Помимо того что цвет создает красивые астрофотографии, он показывает части Вселенной, недоступные для человеческого восприятия.

Баянометр совпадений не нашёл

Место посадки Аполлона-16 со спутника CNSA Чанъэ-2 слева и спутника NASA LRO справа.

Китайская автоматическая станция «Чанъэ-2» провела съемку мест посадок американских пилотируемых кораблей по программе «Аполлон». [Чанъэ-2 исследовал Луну в 2010-2011 годах] Снимки выложены на портале научных данных Китайской программы изучения Луны в 2018 году, но в широком доступе оказались только в мае 2020 года в книге Виталия Егорова «Люди на Луне. Главные ответы».

Китайская программа изучения Луны (Chinese Lunar Exploration Program — CLEP) предполагает поэтапное исследование естественного спутника Земли. Первый этап — с окололунной орбиты — проводили автоматическими станциями «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» в 2007-2011 гг. Результаты этих исследований постепенно публиковались на официальном сайте CLEP. Самые детальные снимки всей лунной поверхности, выполненные «Чанъэ-2», были выложены в открытом научном онлайн-архиве в 2018 году.

Разрешение снимков достигает 7 метров, т.е. на них можно рассмотреть детали поверхности такого размера или чуть меньше. К примеру, нижняя ступень лунного модуля «Аполлона» около 9 метров в поперечнике. Наиболее вытоптанные астронавтами участки местности также имели большие размеры и должны быть различимы на снимках «Чанъэ-2».

Российские популяризаторы астрономии и космонавтики Виталий Егоров и Игорь Тирский смогли найти в научном архиве нужные кадры с «Чанъэ-2» и обнаружили на них все места посадок американских лунных модулей программы «Аполлон». Результаты поисков опубликованы в книге Виталия Егорова "Люди на Луне", которая вышла в издательстве «Альпина нон-фикшн» в мае 2020 года.

«Обнаружение этих снимков сродни кладу. Наверно я оказался первым, кто увидел эти кадры за пределами Китайской академии наук. Ранее китайские ученые только сообщали, что такие снимки есть, но официально никогда не публиковали их. Я называю их «шесть точек, которые изменили мир»», — прокомментировал «Газете.Ru» свою находку Виталий Егоров. — Я также попытался рассмотреть следы советских автоматических станций. К сожалению, наши «Луноходы» слишком малы, чтобы быть различимыми на этих снимках, но место посадки «Луны-17» видно как светлое пятно».

Из шести китайских кадров с местами посадок «Аполлонов» лучше всего видны следы посадки «Аполлона 16» неподалеку от кратера Декарт. Благодаря очень светлой поверхности можно различить не только лунный модуль, но и место последней стоянки лунного ровера LRV (Lunar Roving Vehicle). На пределе разрешения можно определить наиболее исхоженную поверхность, где астронавты устанавливали научные приборы.