Почему через космический телескоп нельзя увидеть отпечатки людей на Луне?

18 Окт
2012

Почему нельзя направить один из космических телескопов, через которые видно галактики, находящиеся на расстоянии многих световых лет, на то место на Луне, где высаживались люди, чтобы весь мир мог увидеть оставленные ими следы? Это стало бы неопровержимым доказательством для многих скептиков, которые сомневаются в том, что на Луну ступала нога человека.
1. Разрешающая способность телескопа — самый маленький объект, который можно увидеть на заданном расстоянии,— обратно пропорциональна диаметру его линзы. Иными словами, чтобы увидеть что-то маленькое на большом расстоянии, вам нужен очень большой телескоп.
Лунный модуль Apollo 11 — Eagle — имел диаметр около 4,3 м, и, чтобы увидеть его с Земли, когда он был максимально приближен к Луне, потребовался бы телескоп с угловой разрешающей способностью 670-миллиардной градуса. Если предположим, что длина волны отраженного света Луны равна 550 нм, тогда, чтобы увидеть лунный модуль, потребуется телескоп с диаметром линзы около 60 м. Самый большой из существующих телескопов Gran Telescopio Canarias, установленный на испанском острове Ла-Пальма, имеет диаметр 10,4 м.
Телескопы большего размера слишком дорого обходятся. Стоимость самого большого телескопа диаметром от 60 до 100 м, который планирует создать Европейская южная обсерватория, оценена в 1,2 млрд евро.

2. Мы видим удаленные галактики, но не можем разглядеть следы, оставленные на Луне, потому что галактики и их скопления представляют собой цели большего размера. К тому же галактики выделяются на темном фоне космического пространства. Следы пребывания человека на Луне — это отпечатки, оставленные на поверхности Луны, они не дают никакого контраста. Наши усилия свелись бы к поискам теней от отпечатков протектора.
Представьте себе двух пешеходов, двигающихся в одном направлении на расстоянии полуметра друг от друга. Мысленно проведите линии от фокусной точки своего глаза до этих двух фигур. Угол между двумя линиями будет уменьшаться по мере удаления фигур от вас. Самый маленький угол, при котором будут различимы сразу два пешехода, является разрешающей способностью оптического инструмента, в данном случае — вашего глаза. Мы пользуемся телескопами, потому что они имеют большую разрешающую способность и могут различать объекты, угол между которыми совсем мал.
Если смотреть невооруженным глазом, зрачок которого имеет отверстие около 2 мм, два пешехода сольются в один объект на расстоянии около 2 км, при условии, что у вас идеальное зрение и способность различать два предмета ограничена только дифракцией. Лучший оптический телескоп на земле Gran Telescopio Canarias на острове Ла-Пальма имеет диаметр около 10 м, т.е. его разрешающая способность в 5 тыс. раз превышает разрешающую способность невооруженного глаза. Телескоп такой мощности может различить двух пешеходов, даже если они уйдут на 10 тыс. км. Однако Луна удалена от Земли на 380 тыс. км, и на таком расстоянии телескоп не может различить два объекта и тем более не сможет увидеть их следы.
Чтобы определить разрешающую способность телескопа, используется критерий Релея. Он гласит, что угол, противолежащий самому маленькому объекту, который может различить оптический телескоп, приблизительно равен длине волны видимого света, разделенной на диаметр телескопа. Умножим его на расстояние до объекта и получим минимальный размер.
Предположим, видимый свет имеет длину волны 555 нм, диаметр линзы нашего телескопа — 10 м, а Луна удалена от Земли на 380 тыс. км, так что самый маленький объект, который можно разглядеть на Луне, должен иметь размер около 20 м без учета атмосферных отклонений. Для того чтобы различить отпечатки следов на Луне, потребуется телескоп с диаметром линзы около 20 км.
Если бы телескоп Hubble Space взяли в космос и приблизили к лунной поверхности на расстояние 40 км, то он смог бы добиться разрешения в 1 см, и тогда можно было бы увидеть следы на Луне. Лунные телескопы приближались на такое расстояние, но их оптика не так хороша.
Другой вариант — использовать совокупность наземных телескопов, чтобы сымитировать большой диаметр.
Как бы там ни было, я подозреваю, что существуют гораздо более интересные предметы изучения, поскольку скептики не будут удовлетворены любыми доказательствами.

3. На сайте NASA вы можете найти фотографии отпечатков следов, оставленных астронавтами Apollo 14 на поверхности Луны, сделанные с Лунного орбитального зонда в период с 11 по 15 июля 2009 г.

4. Если скептики, сомневающиеся в высадке на Луну, не верят фотографиям, сделанным на Луне людьми, которые стояли там, почему, скажите на милость, они должны поверить фотографиям, полученным с помощью телескопа, принадлежащего той же организации, которую они подозревают во лжи?

Почему Луна кажется такой же яркой, как облако в полуденном небе?

Почему Луна кажется такой же яркой, как облако в полуденном небе, когда она сама по себе является очень темным телом с альбедо равным 0,07?. Альбедо — это отношение интенсивности света, отраженного от объекта, к свету, который он получает от Солнца, и альбедо облаков составляет около 0,6-0,8. Как тогда объяснить яркость луны и яркость облаков?

1. Альбедо темных сторон Луны действительно составляет около 0,07, но альбедо гор, кратеров и высокогорий значительно выше (между 0,10 и 0,15). Если посмотреть на Луну ясным безоблачным днем в маленький телескоп или бинокль, то можно увидеть, что темные зоны кажутся почти неотличимыми от окружающего неба.

2. Свет от Луны, который мы видим, это только отраженный свет. Но автор забывает, что облака способны пропускать свет — мы находимся под ними и видим, как солнечный свет проходит сквозь них, не отражаясь. Только летчики и пассажиры самолетов, пролетающие над облаками, могут видеть свет, отраженный от их верхней части, и даже через мутноватое окошко самолета нетрудно заметить, что облака в 10 раз ярче Луны, о чем и говорит значение альбедо.

3. Облака должны быть гораздо более плотными, чтобы отразить большую часть солнечного света. К сожалению, когда они становятся густыми и обычно закрывают все небо, их светлые вершины невозможно увидеть. Обратное утверждение тоже справедливо: когда небо лишь частично покрыто облаками, они обычно тонкие и не ярче, чем Луна. Однако, если случается, что на небе есть четкие, но редкие кучевые облака, а Солнце и Луна находятся на противоположных сторонах небосвода, можно наблюдать, что вершины больших кучевых облаков примерно в десять раз ярче Луны, чего и можно ожидать, сравнивая их альбедо.


 

Комментарии:

наверх