В 2024 году к Луне впервые за полвека отправится пилотируемая миссия. Самое время вспомнить сложную, увлекательную и очень красивую историю освоения спутника Земли 150 лет изучения Луны — в фотографиях, от которых невозможно оторвать взгляд
2023-й в мировой космонавтике стал годом Луны. На поверхность спутника Земли отправились сразу четыре автоматических аппарата. Один сел успешно и выгрузил маленький луноход, два разбилось (в том числе, к сожалению, российская «Луна-25»), один готовится к посадке в январе. И в январе же к Луне стартует еще один аппарат, построенный частной компанией. Тем временем NASA объявило экипаж, который должен облететь спутник в этом году впервые за полвека, а на берегу Мексиканского залива в Техасе начались летные испытания сверхтяжелой ракеты и корабля, которые должны доставить новые американские экипажи уже на поверхность Луны.
Луна — это единственный естественный спутник Земли, который обращается вокруг нашей планеты практически все время существования жизни на Земле. Она освещала ночами темные воды ордовикского моря, на него могли завывать пермские зверозубые ящеры и смотреть динозавры. О нем слагали мифы и легенды люди древнего мира, а когда в них проснулась страсть к познанию, они начали задаваться вопросами о природе и происхождении Луны. Как только у людей появились новые возможности познания неба: сначала телескопы, потом фотоаппараты и, наконец, космонавтика — они «нацелили» эти средства и на Луну.
В 1609 году первый астроном Галилео Галиллей провел зарисовки спутника, сделанные в 32-кратный телескоп. Они разительно отличались от прежних попыток людей изобразить Луну и показывали не просто круг с пятнами в небе, а полноценное шарообразное небесное тело, сравнимое с Землей. А 2 января 1839 года французский химик и первый фотограф (хотя такого слова тогда еще не существовало) Луи Дагер впервые в истории сфотографировал Луну — правда, снимок не сохранился, но он успел вдохновить других изобретателей и разработчиков фототехники обращать объективы к «ночному светилу».
«Медуза» выбрала самые яркие кадры последовавшего периода бурного изучения земного спутника.
Полнолуние с разницей в два месяца, снятое в 1871 году американцем Льюисом Моррисом Резерфордом из своей частной обсерватории. Снимки не идентичны благодаря лунным либрациям — видимому изменению положения лунной поверхности относительно Земли. Хотя Луна обращена к Земле всегда одной стороной, благодаря либрациям с Земли можно наблюдать 54% лунной поверхности. Подобная парная съемка создает стереоизображение Луны, позволяющее увидеть трехмерную форму.
Sepia Times / Universal Images Group / Getty Images
Калотипный снимок авторства инженера и астрофотографа Джеймса Насмита, сделанный между 1858 и 1864 годами. На снимке — телескоп-рефлектор диаметром 33 сантиметра астронома Уоррена-де ла Рю в его обсерватории в Крэнфорде, Англия. Пионер астрофотографии, де ла Рю использовал этот телескоп, чтобы сделать серию ранних фотографий Луны. Трудная задача — так как имевшиеся тогда пластины для съемки методом мокрого коллодионного процесса были гораздо менее чувствительны к свету по сравнению с современными пленками. Фотографии требовали экспозиции в течение нескольких минут, для чего использовался специально разработанный телескоп с часовым приводом и экваториальной монтировкой.
SSPL / Getty Images
Стеклянная фотопластина с изображением Луны, полученная Уорреном-де ла Рю между 1858 и 1862 годами. Луна в фазе последней четверти была сфотографирована через 33-сантиметровый телескоп на стеклянную пластину, покрытую слоем мокрого коллодия с кристаллами галогенида серебра. В отличие от более поздних фотографических пленок, эта технология фотографии требовала экспозиции длительностью несколько минут, и чтобы движение Луны по земному небу не привело к смазыванию изображения, астроном применял часовой механизм поворота телескопа с фотокамерой, установленных на экваториальной монтировке.
SSPL / Getty Images
Наблюдение солнечного затмения 1936 года посетителями публичной Трептовской обсерватории на окраине Берлина. Сегодня обсерватория носит имя своего основателя и первого руководителя Фридриха Симона Архенхольда.
Imagno / Getty Images
Первый снимок обратной стороны Луны, сделанный советским аппаратом «Луна-3» 7 октября 1959 года. Из-за недостатков тогдашней технологии телевизионной передачи и отсутствия цифровых носителей информации, для съемки использовалась фотопленка, которая проявлялась сразу на борту космического аппарата и использовалась как запоминающее устройство. Пленка медленно сканировалась телефотометром, и уже результаты сканирования отправлялись по радиосигналу на Землю. Поскольку советская пленка не отвечала нужным требованиям по качеству, инженеры использовали для аэрофотосъемки американскую, которую извлекли из сбитых воздушных шаров-разведчиков, которые запускались США над территорией СССР.
ГК «Роскосмос»
Фрагмент одной из трех панорам, снятых советской автоматической межпланетной станцией «Луна-9» — первым изделием человеческих рук, совершившим мягкую посадку на Луну 3 февраля 1966 года. Поверхность сканировалась телефотометром станции и передавалась по радио на Землю.
ГК «Роскосмос»
Фотография поверхности Луны, снятая советской автоматической станцией «Луна-9» и составленная по данным, перехваченным радиоастрономом Бернардом Ловеллом из британской лаборатории в Джодрелл Бэнк. Снимок был опубликован раньше, чем советские инженеры и чиновники приняли решение о публикации своего официального снимка. Опубликованная британцами фотография отличается от оригинала неправильными пропорциями, так как они не знали, какое соотношение сторон кадра верное, и их вариант был ближе к квадрату, а не прямоугольнику. Все объекты на снимке непропорционально вытянуты вверх.
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester
Восход Земли («Earthrise»). Символичное фото было снято пилотом космического корабля Apollo 8 Уильямом Андерсом 24 декабря 1968 года, когда Apollo 8 совершал облет Луны. Снимок показал человечеству его родную планету в совершенно новом ракурсе, который невозможно было бы увидеть без космонавтики. Снимок развернут по часовой стрелке, чтобы горизонт Луны был снизу, как привычно человеческому глазу. Земля получилась сильно наклонена, и видимые полюса находятся слева и справа.
Bill Anders / NASA
Астронавт и пилот NASA Эдвин «Базз» Олдрин стоит на поверхности Луны рядом с посадочной опорой лунного модуля Eagle во время выхода на поверхность в рамках экспедиции Apollo 11 20 июля 1969 года. Снимок получен командиром корабля Нилом Армстронгом, который виден в светоотражающем покрытии шлема Олдрина.
Neil Armstrong / NASA
След Эдвина «Базза» Олдрина на лунной поверхности. Хорошо виден внешний ботинок астронавта и свойства лунного реголита, в котором остается след. Такие «ботинки на ботинки» надевались астронавтами для выхода на поверхность Луны и защищали внутренние ботинки скафандра от повреждений, перепадов температуры и загрязнения реголитом. Лунный реголит у экватора практически абсолютно сухой, но обладает повышенными свойствами слипания, подобно земному мокрому песку, из-за крайне неровной поверхности фрагментов реголита и сил Ван-дер-Ваалса.
Neil Armstrong / NASA
На каждом из лунных модулей Apollo на Луне были размещены памятные таблички с посланием от людей, сделавших возможным такой полет. Надпись первого севшего корабля Apollo 11 гласит «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну, июль 1969 года н. э. Мы пришли с миром для всего человечества».
Neil Armstrong / NASA
7 марта 1970 года. Полное солнечное затмение, наблюдаемое обсерваторией Гарвардского колледжа, США. Солнечные затмения происходят, когда Луна полностью перекрывает видимый солнечный диск, и возникает возможность непосредственно увидеть и изучить солнечную корону — верхние слои солнечной атмосферы. Диаметр Луны в 400 раз меньше солнечного, но Солнце находится в 390 раз дальше от Земли, поэтому видимые размеры Луны и Солнца с Земли практически равны, что довольно уникально для Солнечной системы. На самом деле из-за эллиптичности орбиты Луны расстояние до нее меняется, и в некоторых случаях видимый размер Луны меньше солнечного. В таком случае с Земли наблюдаются кольцевые солнечные затмения.
Fox Photos / Getty Images
Астронавт NASA и пилот лунного модуля Apollo 12 Алан Бин держит в руках герметичный контейнер для сбора лунного грунта, в то время как командир корабля Пит Конрад фотографирует его на черно-белую пленку ручной камерой Hasselblad. Фотокамеры для лунных выходов использовались практически серийные, но модернизированные NASA. В частности, из них удалялась вся смазка, чтобы ее испарение не загрязнило пленку; на линии зрения в камеру добавлялось стекло с антистатическим покрытием и крестовыми насечками для облегчения работы фотограмметристам NASA; камеры для выхода на поверхность покрывались светоотражающей краской для избежания перегрева от солнечного света, а кассеты использовались увеличенного размера — на 160 цветных кадров или 200 черно-белых, — для чего компания Kodak специально разработала более тонкую пленку.
Charles Conrad Jr. / NASA
Десять отдельных экспозиций на один кадр фотопленки показывают фазы частного солнечного затмения в небе над Вашингтоном 7 марта 1970 года. На переднем плане виден Мемориал корпуса морской пехоты США у ворот в Арлингтонское кладбище, на заднем — обелиск Монумента Вашингтону и колоннада Мемориала Линкольну. Техника многократной экспозиции (многократного открытия и закрытия объектива без промотки пленки) была доступна во времена фотографических пластинок и фотопленки, в настоящее же время цифровых фотоаппаратов для достижения такого эффекта используется многократная съемка и специальное программное обеспечение вроде Registax или AutoStakkert.
Keystone / Getty Images
Панорама высадки экипажа Apollo 15. Серия снимков была сделана астронавтом и пилотом лунного модуля Джеймсом Ирвином 1 августа 1971 года и объединена в панораму энтузиастом Майком Константином. На панораме одна из рабочих точек экспедиции, где командир Дэвид Скотт выполняет съемку лунной поверхности с использованием гномона. На заднем плане, за астронавтом, виднеется «луномобиль» Lunar Roving Vehicle, который впервые был доставлен на Луну экипажем Apollo 15 и позволил значительно расширить географию исследовательской деятельности.
James Irwin / NASA; Mike Constantine
Луна с низкой окололунной орбиты из иллюминатора корабля экспедиции Apollo 16.
NASA
Единственный ученый, побывавший на Луне, — астронавт Харрисон Шмитт — сфотографирован командиром экипажа Apollo 17 Юджином Сернаном во время работы у крупного валуна примерно в 2,5 километра от места посадки в долине Тавр-Литтров. Впоследствии этот камень получит собственное неофициальное название «Скала Трейси» в честь дочери Сернана. На валуне видны отпечатки руки Сернана. Камень представляет из себя вторичный метеорит, то есть он был выбит из поверхности Луны при ударе большого метеорита, пролетел над поверхностью какое-то расстояние и упал на этот склон. Спутниковые снимки с орбиты от космического аппарата LRO позволили увидеть следы качения валуна до нынешнего места расположения.
Eugene Cernan / NASA
Астроном-любитель Ральф Мерлетти проецирует через телескоп солнечное затмение на лист бумаги в Денвере 13 декабря 1974 года. Среди астрономов известна черная шутка, что на Солнце в телескоп своими глазами можно посмотреть два раза. Чтобы избежать повреждения глаз ярким солнечным светом и одновременно использовать телескопические наблюдения такого впечатляющего события, как затмение, астрономы давно придумали простой прием проецирования света через телескоп на ровную поверхность, которая не боится интенсивного солнечного излучения. Таким образом без специальной техники и защитных фильтров можно наблюдать солнечные пятна или моменты прохождения Луны на фоне Солнца.
Denver Post / Getty Images
Восходящее мартовское солнце подсвечивает окна офисного здания в Кембридже, а полная Луна заходит позади здания. Луна и Земля движутся по своим орбитам близко к плоскости эклиптики Солнечной системы, но сама Земля имеет наклон оси вращения 23,5°, благодаря чему мы и можем наблюдать такой эффект. Если бы плоскость земного экватора и плоскость эклиптики совпадала, то такой снимок был бы невозможен, так как при восходе Солнца Луна в полнолуние неизбежно уходила бы за горизонт.
John Tlumacki / The Boston Globe / Getty Images
Луна в фазе первой четверти и освещенное окно мансарды частного дома, 1980-е года.
C P George / Classicstock / Getty Images
«Искусственноцветная» (False color) фотография Луны от автоматической межпланетной станции Galileo, которая пролетала мимо 8 декабря 1992 года на пути к исследованию четырех крупных лун Юпитера. Серия снимков была получена не в привычном для человеческих глаз режиме, через красный, зеленый и синий фильтры, а в более широком спектре, с захватом ближнего инфракрасного диапазона. Снимок сделан с расстояния 425 тысяч километров через 17,5-сантиметровый телескоп системы Кассегрена и с помощью фотоматрицы разрешением 0,64 мегапикселя. Искусственный цвет снимка облегчает геологические исследования поверхности. Видимые красным цветом участки относятся к лунным горам, а оттенки от оранжевого до синего — к лунным морям. Разница в цвете лунных морей показывает разницу их состава: так, синий цвет указывает на повышенное содержание титана в грунте, а оранжевый — железа. Galileo сделал этот снимок не собственно для изучения Луны, а для испытания своего бортового оборудования, всю силу которого он потом обратил на спутники Юпитера.
NASA / JPL
Солнечное затмение, наблюдаемое из Европейской южной обсерватории Ла Силья в пустыне Атакама, Чили, 02 июля 2019 года. Сухой воздух и высокогорные условия идеально подходят как для профессиональных астрономических исследований самыми передовыми приборами в мире, так и для подобных любительских, но оттого не менее впечатляющих наблюдений астрономических событий.
Martin Bernetti / AFP / Scanpix / LETA
Сотни зрителей в канадском Торонто собрались на пляже для наблюдения восхода Солнца в момент кольцевого солнечного затмения 10 июня 2021 года. Кто-то использовал современную оптику и фотокамеры, а кто-то применял средства наблюдения домашнего изготовления, как эта семья, создавшая «солнечные очки» из картонной коробки и светопоглощающей пленки. Хотя во время затмения яркость Солнца значительно падает, но оно еще сильно и даже обычных солнечных очков недостаточно, чтобы безопасно смотреть на это астрономическое событие.
Steve Russell / Toronto Star / Getty Images
Частное кольцевое солнечное затмение поднимается над Торонто 10 июня 2021 года. Кольцевое затмение возникает в тот момент, когда Луна, находящаяся на дальнем участке своей немного вытянутой орбиты, перекрывает солнце. Видимый размер Луны в этот момент меньше солнечного диска, поэтому внешний край солнца продолжает освещать Землю.
Frank Gunn / The Canadian Press / AP / Scanpix / LETA
«Волчья Луна» поднимается над колокольней разрушенной церкви Святого Михаила на вершине холма Гластонбери Тор в Англии. Январское полнолуние называли «Волчьей Луной» североамериканские индейцы, но сейчас такое название используется в СМИ и интернет-публикациях, чтобы выделить январское полнолуние от остальных. У индейцев было отдельное название для каждого полнолуния, это помогало им отслеживать ход времени и смену сезонов. Башня на вершине холма внесена в список архитектурного наследия Великобритании, а сам холм упоминается еще в кельтских мифах, в том числе связанных с циклом о короле Артуре. Видимый диск Луны выглядит менее резким по сравнению со зданием и фигурой человека, что связано с атмосферным искажением, которое особенно сильно действует у горизонта.
Matt Cardy / Getty Images
Луна, тонкий месяц Земли, и «селфи» космического корабля NASA Orion 5 декабря 2022 года. Orion совершал облет Луны в ходе первого испытательного беспилотного запуска по новой американской лунной программе «Артемида» (Artemis). В отличие от корабля Apollo, Orion оснащается четырьмя солнечными батареями в качестве источника электропитания. Солнечные батареи разворачиваются крестообразно в стороны от корабля и на законцовке каждой батареи размещается фотовидеокамера, которая позволяет снимать в одном кадре и сам корабль, и окрестные космические пейзажи. Электроника камеры позаимствована из обычной серийной экшн-камеры GoPro. Через шесть дней после облета космический корабль успешно приводнился в воды Тихого океана. Следующий подобный полет планируется в 2024 году с экипажем из четырех человек на борту, и эта экспедиция должна стать самым продолжительным полетом людей в межпланетном пространстве (но посадки на Луну пока не предполагается).
NASA Johnson
«Медуза»
Ордовикский период
Второй период палеозойской эры. Наступил за кембрийским периодом и сменился силурийским. Продолжался от 485,4 ± 1,9 до 443,8 ± 1,5 миллиона лет назад (около 42 миллионов лет).