90 лет наших меняющихся взглядов на Землю
Косвенные доказательства сферической формы Земли существовали долгое время, но фотографических доказательств не хватало вплоть до XX века. Древние греки считали, что Земля круглая, и вычисляли ее окружность с удивительной точностью, в то время как наблюдатели делали вывод о сферической форме нашей планеты, поскольку она отбрасывала изогнутую тень на Луну во время лунных затмений. С появлением авиации фотографы смогли достичь высот, с которых они могли запечатлеть кривизну Земли. С помощью зондирующих ракет, а затем и космических аппаратов, возвращающих фотографии со все больших расстояний от планеты, мы смогли увидеть Землю сначала как полный диск, затем как все меньший и меньший голубой оазис на фоне пустоты космоса. Благодаря этим изображениям мы получили лучшее понимание места Земли, а следовательно, и нашего собственного, во Вселенной.
«Первая фотография, когда-либо сделанная, показывающая кривизну Земли с боков», — гласила оригинальная подпись в выпуске журнала The National Geographic Magazine за май 1931 года. Фотография, сделанная на высоте 21 000 футов над Вилья-Мерседес, Аргентина, показывала Анды на расстоянии 287 миль и значительно ниже ожидаемого
горизонта, если бы Земля была плоской. Кредиты: The National Geographic Society.
«Схема, иллюстрирующая кривизну Земли, как показано на [сопроводительной] фотографии», — гласила оригинальная подпись в выпуске журнала The National Geographic Magazine за май 1931 года . На схеме указано, что горы Анды видны ниже ожидаемого горизонта из-за кривизны Земли.
Кредиты: The National Geographic Society.
Статья в выпуске журнала National Geographic Magazine за май 1931 года описывала, как фотография, сделанная с самолета к востоку от горного хребта Анд в Южной Америке, предоставила доказательства кривизны Земли. Капитан Альберт У. Стивенс, офицер ВВС США и аэрофотограф, сделал снимок 30 декабря 1930 года, пролетая на высоте 21 000 футов над Вилья-Мерседес, Аргентина. Анды, находящиеся в 287 милях и хотя и выше высоты самолета, лежат ниже видимого горизонта, отмеченного белой горизонтальной линией на фотографии. Кривизна Земли объясняет это явление, как описано на схеме, сопровождающей фотографию. Кривизна Земли также видна сбоку на фотографии, хотя эффект едва заметен, поскольку изображение охватывает только 1/360 окружности Земли.
Слева: Фотография Южной Дакоты, сделанная во время рекордного полета на воздушном шаре Explorer II , показывающая кривизну Земли. Справа: Капитан Орвил А. Андерсон (слева) и капитан Альберт В. Стивенс
стоят перед гондолой воздушного шара Explorer II .
Кредиты: National Geographic Society.
В совместной программе Корпуса ВВС США и Национального географического общества капитан Стивенс, к которому присоединился капитан Орвил А. Андерсон, сделал первую фотографию с высотного воздушного шара, ясно показывающую кривизну Земли. 11 ноября 1935 года пара вылетела из Стратобоула около Рапид-Сити, Южная Дакота, на борту заполненного гелием воздушного шара Explorer II и поднялась на рекордную на тот момент высоту в 72 395 футов. Фотография показала границу тропосферы и стратосферы и фактическую кривизну Земли и продемонстрировала потенциал для дальней разведки с высотных воздушных шаров.
Слева: Первое изображение Земли, полученное из космоса суборбитальной ракетой с высоты 65 миль.
Источник: White Sands Missile Range/Applied Physics Laboratory.
24 октября 1946 года, более чем за 10 лет до запуска первого искусственного спутника Земли «Спутник», ученые на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико установили камеру на захваченной немецкой баллистической ракете V-2. Когда ракета поднялась на высоту около 65 миль — чуть выше общепризнанной границы открытого космоса — 35-миллиметровая кинокамера делала кадр каждые полторы секунды. Через несколько минут ракета рухнула обратно и врезалась в землю на скорости более 340 миль в час, но пленка сохранилась и дала нам первый взгляд на Землю из космоса. 14 августа 1959 года спутник Explorer 6 сделал первую фотографию Земли с орбиты, но на изображении не хватало деталей. 1 апреля 1960 года метеорологический спутник TIROS-1 передал первое из своих 23 000 телевизионных изображений Земли, большинство из которых были достаточно высокого качества для прогнозирования погоды.
Слева: Первая фотография полного диска Земли, сделанная советским спутником связи «Молния 1-3». В середине: Первое изображение Земли, полученное с геостационарной орбиты спутником ATS-1. Справа: Первое цветное изображение полной Земли со спутника DODGE (Department of Defense Gravity Experiment).
Советский спутник связи «Молния 1-3» сделал первую фотографию, показывающую Землю в виде полного диска, 30 мая 1966 года, хотя качество изображения было несколько плохим. 11 декабря 1966 года спутник передовых технологий ATS-1 передал первую фотографию Земли с геостационарной орбиты в 22 300 милях над Эквадором. Спутник Министерства обороны США «Гравитационный эксперимент» (DODGE) передал первое цветное изображение полной Земли в августе 1967 года.
Слева: Оригинальное фото Земли (вверху), полученное с лунной орбиты космическим аппаратом Lunar Orbiter 1 в 1966 году, и оцифрованная версия 2008 года, полученная в рамках проекта Lunar Orbiter Image Recovery Project (LOIRP). Справа: Первое цветное изображение Земли, полученное с поверхности Луны космическим аппаратом Surveyor 3.
Кредиты: LOIRP.
Основной целью ранних автоматических космических аппаратов на Луну была подготовка к последующим пилотируемым миссиям Apollo, включая обширную фотосъемку лунного рельефа с орбиты и с поверхности. Первый из пяти космических аппаратов Lunar Orbiter, предназначенных для картографирования поверхности Луны с орбиты, сделал первую фотографию Земли с лунных расстояний 23 августа 1966 года. Цифровая реконструкция оригинального кадра в 2008 году в рамках проекта Lunar Orbiter Image Recovery Project удалила линии сканирования и другие дефекты. Автоматический посадочный модуль Surveyor 3, который позже посетили астронавты Apollo 12 , сделал первую фотографию Земли с лунной поверхности 30 апреля 1967 года.
Слева: Знаменитая фотография восхода Земли , сделанная Аполлоном-8 во время первого витка экипажа вокруг Луны. В центре: Первая фотография Земли, сделанная астронавтом, стоящим на поверхности Луны, во время посадки Аполлона-11 на Луну. Справа: Изображение Blue Marble, сделанное астронавтами Аполлона-17 по
пути на Луну.
Миссии «Аполлон» конца 1960-х и начала 1970-х годов вернули тысячи потрясающих и памятных снимков первого исследования человечеством другого мира. Среди них фотографии Земли, сделанные астронавтами, которые показывают, насколько маленькой и хрупкой может казаться наша планета на фоне черноты и необъятности космоса. Пожалуй, самыми известными являются фотографии «Восхода Земли» , сделанные во время миссии «Аполлон-8» , первой пилотируемой миссии на орбиту Луны. Изображение гладкого голубого шара Земли, висящего над избитой серой лунной поверхностью, вдохновило экологическое движение того времени. Первая миссия по высадке людей на Луну, «Аполлон-11» , вернула множество знаковых фотографий Нила А. Армстронга и Эдвина Э. «Базза» Олдрина на поверхности, а также включала первое изображение Земли, сделанное астронавтом на Луне. Астронавты последней миссии «Аполлон» по высадке на Луну, «Аполлон-17», сделали знаменитую фотографию Земли «Голубой мрамор» с расстояния в 72 000 миль по пути к Луне.
Слева: Композит из двух отдельных изображений Земли и Луны, сделанных Mariner 10, когда космический аппарат
направлялся к встречам с Венерой и Меркурием. Справа: Первое изображение системы Земля-Луна на одном фотокадре, сделанном Voyager 1, когда он отправился в путешествие по исследованию Юпитера и Сатурна. Справа: Первое изображение Земли, сделанное планетарным космическим аппаратом Galileo, когда он совершил обратную встречу со своей родной планетой для гравитационного маневра.
По мере того, как в 1970-х годах космические аппараты для изучения планет становились все более сложными, некоторые из них направляли свои камеры в сторону Земли, отправляясь в длительные исследовательские путешествия. В ноябре 1973 года, через несколько дней после запуска Mariner 10 с целью исследования Венеры и Меркурия, он сделал отдельные фотографии Земли и Луны, которые техники объединили в составную фотографию. 18 сентября 1977 года на расстоянии 7,25 миллионов миль направляющийся к Юпитеру Voyager 1 сделал первую фотографию системы Земля-Луна в одном кадре, дав представление о том, каким может быть вид для космического аппарата, приближающегося к нашей родной планете. Космический аппарат Galileo сделал именно это — 8 декабря 1990 года, более чем через два года после запуска, он прошел в 600 милях от Земли, используя планету в качестве гравитационного маневра, чтобы добраться до Юпитера. Во время пролета «Галилео» использовал свои сложные приборы и камеры для изучения Земли, как если бы это была неизведанная планета, и обнаружил химические следы в атмосферных микроэлементах, связанные с активностью форм жизни.
Семейный портрет шести планет, сделанный «Вояджером-1», когда космический аппарат находился на расстоянии 3,7 миллиардов миль от Земли.
Pale Blue Dot Revisited — ремастерированная версия снимка Земли, полученного с зонда Voyager 1, от NASA.
14 февраля 1990 года, более чем через 12 лет после начала своего путешествия с Земли и незадолго до того, как его камеры были окончательно выключены для экономии энергии, Voyager 1 развернулся и направил их обратно в Солнечную систему. На мозаике из 60 изображений он запечатлел «семейный портрет» шести планет Солнечной системы, включая бледно-голубую точку под названием Земля, находящуюся на расстоянии более 3,7 миллиардов миль. В феврале 2020 года, в ознаменование 30-й годовщины фотографии, NASA выпустило ремастерированную версию изображения Земли под названием Pale Blue Dot Revisited .
Слева: Земля и Луна, сфотографированные космическим аппаратом Mars Global Surveyor на орбите Марса. В центре: Земля, сфотографированная с поверхности Марса марсоходом Spirit . Справа: Земля и Луна, сфотографированные марсоходом Curiosity из Mars Science Laboratory .
Если вы когда-нибудь задумывались, как будет выглядеть Земля для будущих исследователей Марса, то снимки, полученные несколькими космическими аппаратами на орбите вокруг Марса и на его поверхности , дадут вам хорошее представление. Космический аппарат Mars Global Surveyor сделал первую фотографию системы Земля-Луна со своей орбиты вокруг Марса с расстояния 86 миллионов миль. Поскольку Земля и Луна находятся ближе к Солнцу, чем Марс, они демонстрируют фазы, как это делают Венера и Меркурий, если смотреть с Земли. Снимок, сделанный 8 мая 2003 года, показывает Землю и Луну примерно в одной четверти фазы. Марсоход Spirit сделал первую фотографию Земли с поверхности Марса 11 марта 2004 года, на которой Земля выглядит как яркая звезда. Снимок, сделанный марсоходом Curiosity из Mars Science Laboratory 31 января 2014 года с расстояния 99 миллионов миль, показывает Землю и Луну как отдельные объекты.
Система Земля-Луна, видимая с космического аппарата «Кассини», находящегося на орбите Сатурна.
19 июля 2013 года космический аппарат «Кассини» на орбите Сатурна сделал серию снимков с расстояния около 750 000 миль, когда планета затмила Солнце. В ходе события, получившего название « День, когда Земля улыбнулась» , люди на Земле заранее получили уведомление о том, что «Кассини» будет делать их снимок, и их призвали улыбаться в камеру. Помимо Земли и Луны на фотографии видны Венера, Марс и семь спутников Сатурна.
Мы надеемся, что вам понравился этот обзор того, как фотографии Земли за последние 90 лет изменили наши взгляды на нашу родную планету, а также на наше собственное место во Вселенной. Будущие исследователи космоса, куда бы они ни направлялись, всегда будут оглядываться назад и пытаться найти свою родную планету, где бы она ни сияла, и, надеемся, поделятся с нами своим опытом с помощью фотографий, о которых мы сегодня можем только мечтать.
Перевод статьи nasa.gov
