Бледно-голубая точка
| Бледно-голубая точка | |
|---|---|
 Если смотреть с расстояния примерно 6 миллиардов километров (3,7 миллиардов миль), Земля выглядит как крошечная точка в глубоком космосе: голубовато-белое пятнышко почти на середине правой полосы света. | |
| Художник | Вояджер-1 |
| Год | 1990 |
| Тип | Астрофотография |
| Расположение | Межзвездное пространство |
| Владелец | НАСА |
Бледно-голубая точка — это фотография Земли , сделанная 14 февраля 1990 года «Вояджер-1» космическим зондом с беспрецедентного расстояния примерно в 6 миллиардов километров ( 3,7 миллиарда миль, 40,5 а.е. ) в рамках «Семейный портрет» серии изображений того дня. Солнечная система .
На фотографии видимый размер Земли меньше пикселя ; Планета выглядит крошечной точкой на фоне бескрайнего космоса , среди полос солнечного света, отраженного камерой. [1] По заказу НАСА и благодаря поддержке астронома и писателя Карла Сагана фотография была интерпретирована в книге Сагана 1994 года « Бледно-голубая точка » как изображение крохотного и эфемерного места человечества среди космоса. [1]
Фотография была сделана космическим кораблем «Вояджер-1» , запущенным в 1977 году с первоначальной целью изучения внешней части Солнечной системы. После выполнения своей основной миссии и выхода за пределы Солнечной системы решение развернуть камеру и сделать последний снимок Земли возникло, отчасти из-за предложения Сагана. [2]
На протяжении многих лет фотографию неоднократно пересматривали и отмечали, при этом НАСА отмечало ее юбилеи и представляло обновленные версии, повышающие ее четкость и детализацию.
Предыстория [ править ]
В сентябре 1977 года НАСА запустило «Вояджер-1» , 722-килограммовый (1592 фунта) роботизированный космический корабль с миссией по изучению внешней части Солнечной системы и, в конечном итоге, межзвездного пространства . [3] [4] После столкновения с системой Юпитера в 1979 году и системой Сатурна в 1980 году основная миссия была объявлена завершенной в ноябре того же года. «Вояджер-1» был первым космическим зондом, который предоставил подробные изображения двух крупнейших планет и их главных спутников .
Космический корабль, все еще движущийся со скоростью 64 000 км/ч (40 000 миль в час), является самым далеким от Земли искусственным объектом и первым, покинувшим Солнечную систему. [5] Его миссия была расширена и продолжается по сей день с целью исследования границ Солнечной системы , включая пояс Койпера , гелиосферу и межзвездное пространство . С момента запуска он получает обычные команды и передает данные обратно в сеть дальнего космоса . [3] [6] [7]
«Вояджер-1» Ожидалось, что будет работать только во время встречи с Сатурном . Когда космический корабль пролетел мимо планеты в 1980 году, Саган предложил идею, чтобы космический зонд сделал последний снимок Земли. [8] Он признал, что такое изображение не имело бы большой научной ценности, поскольку Земля показалась бы слишком маленькой для камер « Вояджера » , чтобы разглядеть какие-либо детали, но оно имело бы смысл как точка зрения на место человечества во Вселенной. [8]
НАСА Хотя многие участники программы «Вояджер» поддержали эту идею, существовали опасения, что съемка Земли так близко к Солнцу может привести к непоправимому повреждению системы визуализации космического корабля. Лишь в 1989 году идея Сагана была реализована, но затем калибровка приборов еще больше задержала операцию, а персонал, который разрабатывал и передал радиокоманды на «Вояджер-1», также был уволен или переведен в другие проекты. Наконец, администратор НАСА Ричард Трули вмешался и позаботился о том, чтобы фотография была сделана. [5] [9] [10] Предложение продолжать фотографировать Землю на орбите Солнца было отклонено. [11]
Камера [ править ]
«Вояджера-1 » Подсистема обработки изображений (ISS) фокусным расстоянием с низким разрешением (WA) с состоит из двух камер: широкоугольной камеры 200 мм , используемой для пространственно расширенных изображений, и узкоугольной камеры с высоким разрешением 1500 мм. NA) — тот, который принимал Pale Blue Dot — предназначен для детальной визуализации конкретных целей. с медленным сканированием Обе камеры относятся к трубке видикона и были оснащены восемью цветными фильтрами, установленными на колесе фильтров, расположенном перед трубкой. [12] [13]
Проблема заключалась в том, что по мере продвижения миссии объекты, которые нужно было сфотографировать, становились все дальше и казались более тусклыми, что требовало более длительных выдержек и поворота (панорамирования) камер для достижения приемлемого качества. Возможности телекоммуникаций также уменьшались с увеличением расстояния, что ограничивало количество режимов передачи данных, которые могла использовать система формирования изображений. [14]
После съемки «Семейный портрет» серии изображений , включавшей в себя «Бледно-голубую точку» , руководители миссии НАСА приказали «Вояджеру-1» выключить камеры, поскольку космический корабль не собирался пролетать рядом с чем-либо еще, имеющим значение для остальной части своей миссии, в то время как другие инструменты которые все еще собирали данные, нуждались в энергии для долгого путешествия в межзвездное пространство. [15]
Фотография [ править ]
Проект последовательности команд, которые будут передаваться на космический корабль, и расчеты времени экспозиции каждой фотографии были разработаны учеными-космонавтами Кэнди Хансен НАСА из Лаборатории реактивного движения и Кэролайн Порко из Университета Аризоны . [9] Затем последовательность команд была скомпилирована и отправлена на «Вояджер-1» с изображениями, сделанными в 04:48 по Гринвичу 14 февраля 1990 года. [16] На тот момент расстояние между космическим кораблем и Землей составляло 40,47 астрономических единиц (6055 миллионов километров, 3762 миллиона миль). [17]
Данные с камеры изначально хранились на бортовом магнитофоне . Передача на Землю также была отложена из-за того, что миссиям «Магеллан» и «Галилео» было предоставлено приоритетное использование сети дальнего космоса . Затем, в период с марта по май 1990 года, «Вояджер-1» вернул на Землю 60 кадров , при этом радиосигнал перемещался со скоростью света почти пять с половиной часов, чтобы преодолеть это расстояние. [5]
На трёх из полученных кадров Земля показана как крохотная светящаяся точка в пустом космосе. Каждый кадр был снят с использованием разных цветных фильтров: синего, зеленого и фиолетового, со временем экспозиции 0,72, 0,48 и 0,72 секунды соответственно. Затем три кадра были повторно объединены, чтобы создать изображение, которое стало бледно-голубой точкой . [18] [19]
По данным НАСА, из 640 000 отдельных пикселей , составляющих каждый кадр, Земля занимает менее одного (0,12 пикселя). Светлые полосы на фотографии являются артефактом , результатом отражения солнечного света от частей камеры и ее солнцезащитного козырька из-за относительной близости Солнца и Земли. [5] [20] «Вояджера» Точка зрения находилась примерно на 32° над эклиптикой . Детальный анализ показал, что камера также обнаружила Луну , хотя она слишком тусклая, чтобы ее можно было увидеть без специальной обработки. [19]
Бледно-синяя точка , снятая узкоугольной камерой, также была опубликована как часть составного изображения, созданного на основе фотографии широкоугольной камеры, показывающей Солнце и область космоса, содержащую Землю и Венеру. В широкоугольное изображение были вставлены два узкоугольных изображения: « Бледно-голубая точка» и аналогичная фотография Венеры. Широкоугольная фотография была сделана с самым темным фильтром (полоса поглощения метана) и минимально возможной выдержкой (5 миллисекунд), чтобы избежать насыщения трубки видикона камеры рассеянным солнечным светом. Несмотря на это, в результате получилось яркое выгоревшее изображение с множественными отражениями от оптики камеры и Солнца, которое кажется намного большим, чем реальный размер солнечного диска. Лучи вокруг Солнца представляют собой дифракционную картину калибровочной лампы, установленной перед широкоугольным объективом. [19]
Бледно-голубой цвет [ править ]
Земля на фотографии выглядит как синяя точка, главным образом из-за рэлеевского рассеяния солнечного света в ее атмосфере. В воздухе Земли коротковолновый видимый свет, такой как синий свет, рассеивается в большей степени, чем более длинноволновый свет, такой как красный свет, что является причиной того, почему небо кажется голубым . с Земли [21] [22] (Океан также способствует голубизне Земли, но в меньшей степени, чем рассеяние. [21] ) Земля представляет собой бледно -голубую точку, а не темно-синюю, потому что белый свет, отраженный облаками, сочетается с рассеянным синим светом. [22]
Земли Спектр отражения от дальнего ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона не похож на спектр отражения любой другой наблюдаемой планеты и частично обусловлен наличием жизни на Земле. [22] Рэлеевское рассеяние, вызывающее голубизну Земли, усиливается в атмосфере, которая существенно не поглощает видимый свет, в отличие, например, от оранжево-коричневого цвета Титана , где частицы органической дымки сильно поглощают синие видимые длины волн. [23] Обильный атмосферный кислород Земли, который вырабатывается фотосинтезирующими формами жизни, окисляет органические вещества в атмосфере и превращает их в воду и углекислый газ, делая атмосферу прозрачной для видимого света и допуская значительное рэлеевское рассеяние и, следовательно, более сильное отражение синего света. [22]
Размышления [ править ]
В своей книге 1994 года «Бледно-голубая точка » Карл Саган комментирует то, что он считает большей значимостью фотографии, написав:
С этой отдаленной точки зрения Земля может показаться не представляющей особого интереса. Но для нас это другое. Рассмотрим еще раз эту точку. Это здесь. Это дом. Это мы. На нем прожили свою жизнь все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все люди, которые когда-либо были. Совокупность наших радостей и страданий, тысяч самоуверенных религий , идеологий и экономических доктрин, каждого охотника и собирателя, каждого героя и труса, каждого создателя и разрушителя цивилизации, каждого короля и крестьянина, каждой влюбленной пары, каждой матери и отец, подающий надежды ребенок, изобретатель и исследователь, каждый учитель морали, каждый коррумпированный политик, каждая «суперзвезда», каждый «верховный лидер», каждый святой и грешник в истории нашего вида жили там – на пылинке, подвешенной в солнечный луч.
Земля — очень маленькая сцена на огромной космической арене. Подумайте о реках крови, пролитых всеми этими генералами и императорами, чтобы в славе и триумфе они смогли на мгновение стать хозяевами доли точки. Подумайте о бесконечной жестокости жителей одного угла этого пикселя по отношению к едва различимым жителям какого-то другого угла, как часты их недопонимания, как рвутся они убивать друг друга, как горяча их ненависть.
Эта точка бледного света бросает вызов нашим позам, нашему воображаемому самомнению, заблуждению о том, что мы занимаем какое-то привилегированное положение во Вселенной. Наша планета — одинокая точка в великой окутывающей космической тьме. В нашей безвестности, во всей этой необъятности нет и намека на то, что придет помощь откуда-то, чтобы спасти нас от самих себя.
Земля — единственный известный на сегодняшний день мир, где есть жизнь. Больше некуда, по крайней мере в ближайшем будущем, куда наш вид мог бы мигрировать. В гости, да. Урегулируй, пока нет. Нравится вам это или нет, но на данный момент Земля находится там, где мы занимаем свою позицию.
Говорят, что астрономия — это смиряющий и укрепляющий характер опыт. Пожалуй, нет лучшей демонстрации глупости человеческого тщеславия, чем этот далекий образ нашего крошечного мира. На мой взгляд, это подчеркивает нашу ответственность относиться друг к другу более доброжелательно, а также беречь и лелеять бледно-голубую точку, единственный дом, который мы когда-либо знали.
— Карл Саган [24]
Юбилеи [ править ]
В 2015 году НАСА отметило 25-летие фотографии. Эд Стоун, научный сотрудник проекта "Вояджер", прокомментировал: "Двадцать пять лет назад " Вояджер-1" оглянулся на Землю и увидел "бледно-голубую точку", изображение, которое продолжает вызывать удивление по поводу места, которое мы называем домом". [25]
В 2020 году, к 30-летнему юбилею изображения, НАСА опубликовало новую версию оригинальной фотографии «Вояджера» : Pale Blue Dot Revisited , полученную с использованием современных методов обработки изображений, «при этом пытаясь уважать исходные данные и намерения тех, кто планировал изображения». Уровни яркости и цвета были перебалансированы, чтобы улучшить область, содержащую Землю, а изображение было увеличено, оно стало ярче и менее зернистым, чем оригинал. Солнце направлено вниз, где изображение наиболее яркое. [16] [26]
Чтобы отпраздновать это же событие, Институт Карла Сагана выпустил видео, в котором несколько известных астрономов декламируют речь Сагана «Бледно-голубая точка». [27]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Бледно-голубая точка» . Планетарное общество . Архивировано из оригинала 19 декабря 2014 года . Проверено 21 декабря 2014 г.
- ^ «От Земли до Солнечной системы, Бледно-голубая точка» . НАСА. Архивировано из оригинала 18 декабря 2014 года . Проверено 24 декабря 2014 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Обзор миссии» . starbrite.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 27 июля 2011 г.
- ^ «Вояджер-1» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 27 июля 2011 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Саган, Карл (9 сентября 1990 г.). «Земля с границ Солнечной системы – Бледная, Синяя точка» . Журнал ПАРАД . Проверено 28 июля 2011 г.
- ^ Бутрика, Эндрю Дж. (1994). «Глава 11». От инженерной науки к большой науке (1-е изд.). Нью-Йорк: Рэндом Хаус . п. 251. ИСБН 0-679-43841-6 .
- ^ «Земной взгляд на Марс» . space.com. 7 июля 2005 года. Архивировано из оригинала 14 августа 2012 года . Проверено 28 июля 2011 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Бледно-голубая точка «Вояджера-1» . Исследование Солнечной системы . НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт . 5 февраля 2019 г. PIA23645. Архивировано из оригинала 23 мая 2023 года . Проверено 23 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Саган, Карл ; Друян, Энн (2011). Бледно-голубая точка: видение будущего человечества в космосе . Издательская группа Random House . стр. 4–5. ISBN 978-0-307-80101-2 .
- ^ «Чужой взгляд на Землю» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 12 июля 2011 г.
- ^ Уливи, Паоло; Харланд, Дэвид М. (2007). Роботизированное исследование Солнечной системы. Часть I: Золотой век 1957–1982 гг . Спрингер. стр. 441–443. ISBN 9780387493268 .
- ^ «Вояджер — подсистема визуализации» . Лаборатория реактивного движения . НАСА . Архивировано из оригинала 16 января 2017 года . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ «Миссия солнцестояния Кассини – МКС» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 января 2015 года . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ «Описание узкоугольной камеры «Вояджер-1»» . Узел «Планетарные кольца» . Институт SETI. Архивировано из оригинала 1 января 2016 года . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ «Вояджер празднует 20-летие Дня святого Валентина в Солнечной системе» . НАСА . Архивировано из оригинала 19 апреля 2016 года . Проверено 23 июня 2016 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Персонал. «Возвращение к бледно-голубой точке» . Лаборатория реактивного движения . НАСА . Проверено 13 февраля 2020 г.
- ^ «Система JPL Horizon НАСА для расчета эфемерид тел Солнечной системы» . ssd.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинала 7 октября 2012 года . Проверено 13 июля 2011 г.
- ^ «PIA00452: Портрет Солнечной системы — Земля в виде бледно-голубой точки » . photojournal.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинала 18 июля 2011 года . Проверено 27 июля 2011 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «PIA00450: Портрет Солнечной системы – вид Солнца, Земли и Венеры» . photojournal.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинала 5 июля 2011 года . Проверено 28 июля 2011 г.
- ^ «Исследование Солнечной системы — бледно-голубая точка» . Solarsystem.nasa.gov. Архивировано из оригинала 13 ноября 2011 года . Проверено 27 июля 2011 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кроу, Кэролайн А.; Макфадден, Луизиана ; Робинсон, Т.; Медоуз, Вирджиния ; Ливенгуд, штат Техас; Хевагама, Т.; Барри, РК; Деминг, Л.Д.; Лиссе, CM (18 февраля 2011 г.). «Виды из EPOXI: цвета в нашей Солнечной системе как аналог внесолнечных планет» . Астрофизический журнал . 729 (2): 130. Бибкод : 2011ApJ...729..130C . дои : 10.1088/0004-637x/729/2/130 . ISSN 0004-637X .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Криссансен-Тоттон, Джошуа; Швитерман, Эдвард В.; Шарне, Бенджамин; Арни, Джада; Робинсон, Тайлер Д.; Медоуз, Виктория ; Кэтлинг, Дэвид К. (20 января 2016 г.). «Является ли бледно-голубая точка уникальной? Оптимизированные фотометрические полосы для идентификации экзопланет, подобных Земле» . Астрофизический журнал . 817 (1): 31. arXiv : 1512.00502 . Бибкод : 2016ApJ...817...31K . дои : 10.3847/0004-637x/817/1/31 . ISSN 1538-4357 . S2CID 119211858 .
- ^ Томаско, МГ; Дуз, Л.; Энгель, С.; Дефо, Ле; Уэст, Р.; Леммон, М.; Каркошка, Э .; См., К. (апрель 2008 г.). «Модель аэрозолей Титана, основанная на измерениях, проведенных внутри атмосферы». Планетарная и космическая наука . 56 (5): 669–707. Бибкод : 2008P&SS...56..669T . дои : 10.1016/j.pss.2007.11.019 . ISSN 0032-0633 .
- ^ Саган, Карл (1997). Бледно-голубая точка . США: Random House USA Inc. п. 6 - 7 . ISBN 9780345376596 .
- ^ « Изображениям «бледно-голубой точки» исполняется 25 лет» . Архивировано из оригинала 2 апреля 2017 года . Проверено 15 февраля 2017 г.
- ^ Амос, Джонатан (13 февраля 2020 г.). «НАСА обновило классическое изображение Земли в виде бледно-голубой точки» . Би-би-си . Проверено 19 февраля 2020 г.
- ^ Гулд, Челси (19 февраля 2020 г.). « "Бледно-голубая точка" вновь сияет в видеоролике Института Карла Сагана, посвященном 30-летию культовой фотографии» . Space.com . Проверено 19 февраля 2020 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Саган, Карл ; Хед, Том (2006). Беседы с Карлом Саганом (1-е изд.). США: Университетское издательство Миссисипи . ISBN 1-57806-736-7 .
- Саган, Карл ; Дайсон, Фриман ; Агель, Джером (2000). Космическая связь Карла Сагана: внеземная перспектива . Издательство Кембриджского университета . стр. XV, 302. ISBN. 0-521-78303-8 .
Внешние ссылки [ править ]
- Аудиозапись чтения Карлом Саганом книги «Бледно-голубая точка» ( Библиотека Конгресса США )
- Обоснование Саганом полета человека в космос - статья в The Space Review
- Видео, снятое ко Дню Пангеи , где Саган читает из Pale Blue Dot
- Видео (3:30) – Карл Саган читает – оригинальная версия на YouTube
- Видео (3:26) – Карл Саган читает – официальная версия на YouTube
- Бледно-голубая точка Кассини – Европейское космическое агентство
