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.
Фон
[ редактировать ]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
[ редактировать ]«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
[ редактировать ]
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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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 все по-другому. 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 откуда-то придет помощь, 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 обязанность относиться друг к другу более доброжелательно, а также сохранять и лелеять бледно-голубую точку, единственный дом, который мы когда-либо знали.
— Карл Саган [24]
Юбилеи
[ редактировать ]
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
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: 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: 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: 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: 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: 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: 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: 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: 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: 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
[ редактировать ]- 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
[ редактировать ]
- 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
