Люди на Луне - Виталий Юрьевич Егоров

Место посадки Apollo 11. Снимок Smart-1. ESA

В данном случае ученый применил специальный термин ground truth, который не является прямым переводом слов ground (земля) и truth (истина). Здесь ground truth означает проверку достоверности информации, полученной дистанционными средствами, – «наземный контроль» или «объективный контроль», т. е. проверку спутниковой съемки по данным на поверхности. Таким образом, ground truth означает не проверку достоверности посадки Apollo на Луну, а наоборот – проверку качества камеры SMART-1 при помощи известных данных, полученных на поверхности американскими астронавтами.

В качестве испытательной цели европейские ученые выбрали участок в юго-западной части Моря Спокойствия, куда прилунились Нил Армстронг и Эдвин Олдрин. Небольшая оптика камеры и высота в 1764 км не давали возможности рассмотреть какие-либо следы пребывания людей. Тем не менее снимок Моря Спокойствия получился удачным, и ESA его опубликовало. На нем можно рассмотреть кратеры Олдрин и Коллинз диаметром 3,4 и 2,4 км, которые получили свои названия уже после успешной высадки Apollo 11.

SMART-1 также снял и место прилунения Apollo 15, но с высоты 2000 км, т. е. возможность рассмотреть следы людей была еще меньше.

CHANG'E 1 И 2

После европейцев к Луне запускали автоматические зонды Китай – Chang'e («Чанъэ») 1 и 2, Индия – Chandrayaan-1 («Чандраян»), Япония – Kaguya («Кагуя»). Все они оборудовались картографическими камерами для создания полной карты Луны. Прямой задачи увидеть следы людей на Луне перед ними не ставилось, но их оптика уже позволяла рассмотреть самые крупные объекты на Луне, созданные человеческими руками: лунные модули и пятна, оставленные ракетными двигателями.

Китайские орбитальные зонды Chang'e 1 и 2 стартовали в 2007 и 2010 годах. Первый проработал 16 месяцев, пока не разбился о поверхность. Второй оказался более успешным: после 8 месяцев работы у Луны он был отправлен за пределы окололунной орбиты, вышел в точку Лагранжа L2 системы Земля – Солнце, сумел встретиться с астероидом Таутатис, а теперь движется вокруг Солнца на расстоянии более 100 млн км от Земли. Каждый из космических аппаратов выполнил свои картографические задачи. Chang'e 1 создал полную карту Луны с разрешением 50 м. Chang'e 2 улучшил этот результат до 7 м. Такие снимки позволили бы увидеть лунный модуль или тень от него в виде одной или нескольких точек. Однако представители Китайского космического агентства не прилагали усилий к публикации таких снимков.

В 2012 году китайское государственное информационное агентство «Синьхуа» процитировало слова Яна Джуна (Yan Jun), старшего научного сотрудника китайского проекта исследования Луны (China's lunar exploration project, CLEP), о том, что Chang'e 2 удалось рассмотреть следы высадки американских астронавтов. Хотя фото и в тот момент не показали.

Наконец, сравнительно недавно, в 2018 году, Китайское космическое агентство опубликовало полный банк данных, собранных космическими аппаратами Chang'e 1, 2 и 3. В том числе и картографические снимки Луны от зонда Chang'e 2 разрешением 7 м! Такая детализация позволяет рассмотреть лунные модули размером 10 м, пылевое гало от воздействия ракетных двигателей и наиболее вытоптанные участки местности.

Снимки Chang'e 2 сделаны в разное время лунных суток, и для поиска мест прилунений хуже всего подходит полуденное время, когда модули практически не отбрасывают тени и сливаются с фоном. Apollo 11 сняли именно в это время.

Зато при высоком солнце наиболее контрастно выделяются следы человеческих ног и колес луномобилей LRV. Хотя китайские аппараты не могли рассмотреть узкую цепочку следов, но места, где люди много работали, например в месте установки флага или научных приборов ALSEP, уже можно рассмотреть. Также в месте посадки Apollo 11 можно рассмотреть светлую полосу трассы финального этапа полета лунного модуля (с востока на запад), когда двигатель уже воздействовал на поверхность, но корабль сохранял горизонтальную скорость.

Места посадок на Луне по программе Apollo в съемке китайской автоматической межпланетной станции Chang'e 2. CNSA/CLEP

Место посадки Apollo 11, снятое китайским зондом Chang'e 2 (слева) и американским LRO (справа) в 2010 году. CNSA, NASA

Утреннее или вечернее боковое освещение позволяет лучше рассмотреть контрастную черную тень на светлом грунте. Самый светлый грунт оказался в месте прилунения Apollo 16, благодаря контрасту снимок его Chang'e 2 стал самым детальным из всех мест посадок, увиденных китайскими аппаратами.

Кроме модуля Apollo 16, восточнее на снимке можно рассмотреть темное пятно, которое соответствует стоянке луномобиля LRV. Также виден участок треугольной формы наиболее потревоженного ногами астронавтов грунта – там, где устанавливали блок научных приборов ALSEP и сейсмометр.

Место посадки Apollo 16, снятое китайским зондом Chang'e 2 (слева) и американским LRO (справа) в 2010 году. CNSA, NASA

CHANDRAYAAN-1

Индийский космический аппарат Chandrayaan-1 стартовал в конце 2008 года и проработал десять месяцев. Он занимался геологическим картографированием поверхности в разных спектральных диапазонах, радарным зондированием, измерением радиации, но и обычная черно-белая (панхроматическая) камера у него имелась. Можно сказать, камер было даже три: одна вела съемку непосредственно под спутником, а две смотрели под углом 25 градусов к местности вперед и назад. Такая съемка с угловых ракурсов позволяет создавать трехмерные модели ландшафтов. Разрешение снимков индийской Terrain Mapping Camera ожидалось 5 м с высоты 100 км, при этом ширина полосы снимка достигала 20 км.

К сожалению, программа полета Chandrayaan-1 прервалась раньше запланированного срока, поэтому аппарат не закончил картографирование местности, но несколько мест посадок по программе Apollo попало в объективы его камер.

Место посадки Apollo 15, снятое индийским зондом Chandrayaan-1 (слева) в 2009 году и американским LRO (справа) в 2010 году. ISRO, NASA

Через полтора месяца после выхода Chandrayaan-1 на штатную 100-километровую орбиту он пролетел над местом посадки Apollo 15 и сделал три кадра с разрешением до 10 м. Этого было недостаточно, чтобы увидеть отдельные следы, оставленные астронавтами или луномобилями, но индийские ученые обратили внимание на гало вокруг посадочной ступени, которое «сдул» ракетный двигатель лунного модуля.

Если провести более пристальное сравнение снимков индийского аппарата и американского LRO, то можно заметить и другие признаки человеческого присутствия в этой местности. Темным пятном выделяется район установки научных приборов ALSEP, включая сейсмометр. Кроме этого, два ярких пикселя соответствуют двум элементам экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ), которые были сорваны с нижней ступени лунного модуля при старте корабля. Их размер меньше 10 или даже 5 м, но они видны благодаря удачному блику, отброшенному в камеры Chandrayaan-1.

Место