Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov

Kazalo:

Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov
Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov

Video: Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov

Video: Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov
Video: Егор Крид - уход из Black Star и звонок Поперечному (Eng subs) 2024, April
Anonim
Slika
Slika

Arena človeških strasti. Žar napredka in sivi mrak vsakdanjega življenja. Jeruzalem in Meka vseh religij. Križarske vojne, reke krvi Kralji, dvorjani, sužnji. Iluzija veličine in moči. Grozote, vojne in ljubezen. Svetniki, grešniki in usode. Človeški občutki, žvenketi kovancev. Krog snovi v naravi. Puščavnik in superzvezda. Ustvarjalci, ideološki borci - tukaj je vsak živel svoj čas, da je za vedno izginil. Bogastvo, vera in prizadevanje za nedosegljivo lepoto. Let upanja, sončni zahod nemoči. Sanjski grad v zraku. In neskončna serija novic: rojstvo, življenje - igra s smrtjo, kaleidoskop vseh naključij, naprej in navzgor! cikel je zaključen. Čas je za odhod. In pred nami že luč drugih rojstev. Civilizacije in ideje.

Cena vseh teh neumnosti je eno zrno peska v praznini.

… 14. februarja 1990 so kamere sonde Voyager 1 prejele končno ukaz - obrniti se in narediti poslovilno fotografijo Zemlje, preden avtomatska medplanetarna postaja za vedno izgine v globino vesolja.

Seveda pri tem ni bilo nobene znanstvene koristi: takrat je bil Voyager že daleč onkraj orbite Neptuna in Plutona, 6 milijard km od Sonca. Svet večnega mraka, ki ga sončni žarki nikoli ne ogrejejo. Osvetlitev teh krajev je 900 -krat manjša od osvetlitve v zemeljski orbiti, svetilka pa je od tam videti kot drobna sijoča točka, ki se komaj loči od ozadja drugih svetlih zvezd. Pa vendar so znanstveniki upali, da bodo na sliki videli podobo Zemlje … Kako izgleda modri planet z razdalje 6 milijard kilometrov?

Radovednost je prevzela zdrav razum in nekaj gramov dragocenega hidrazina je odletelo skozi šobe motorjev Vernier. Utripalo je "oko" senzorja za nadzor položaja - "Voyager" se je obrnil okoli svoje osi in zavzel želeni položaj v vesolju. Kamere so oživele in zatrepetale ter stresele plast kozmičnega prahu (televizijska oprema sonde je bila od ločitve od Saturna leta 1980 neaktivna že 10 let). Voyager je pogled usmeril v navedeno smer in poskušal ujeti v lečo bližino Sonca - nekje mora biti v vesolju hitra drobna bledo modra pika. Toda ali bo mogoče s takšne razdalje kaj videti?

Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov
Fotografija Zemlje z razdalje 6 milijard kilometrov

Raziskava je bila izvedena z ozkokotno kamero (0,4 °) z goriščno razdaljo 500 mm, pod kotom 32 ° nad ravnino ekliptike (ravnina vrtenja Zemlje okoli Sonca). Razdalja do Zemlje je bila v tem trenutku ≈ 6.054.558.000 kilometrov.

Po 5, 5 urah je bila iz sonde pridobljena slika, ki sprva ni povzročila velikega navdušenja pri specialistih. S tehnične strani je bila fotografija z obrobja sončnega sistema videti kot zavrnjen film - sivo neopazno ozadje z izmeničnimi svetlobnimi črtami, ki jih povzroča razprševanje sončne svetlobe v optiki fotoaparata (zaradi velike razdalje, navideznega kota med Zemlja in Sonce sta bila manj kot 2 °). Na desni strani fotografije je bil opazen komaj opazen "prah", bolj podoben napaki na sliki. Nobenega dvoma ni bilo - sonda je poslala podobo Zemlje.

Vendar pa je po razočaranju prišlo do pravega razumevanja globokega filozofskega pomena te fotografije.

Če pogledamo fotografije Zemlje z orbite okoli Zemlje, imamo vtis, da je Zemlja velika vrtljiva krogla, ki jo pokriva 71% vode. Skupine oblakov, velikanski ciklonski lijaki, celine in mestne luči. Veličasten prizor. Žal, z razdalje 6 milijard.kilometrov, je bilo vse videti drugače.

Slika
Slika

Vsi, ki ste jih kdaj ljubili, vsi, ki ste jih kdaj poznali, vsi, za katere ste kdaj slišali, vsi ljudje, ki so kdaj obstajali, so tukaj živeli svoje življenje. Naši številni užitki in trpljenje, tisoči samozavestnih religij, ideologij in ekonomskih doktrin, vsak lovec in nabiralnik, vsak junak in strahopetec, vsak ustvarjalec in uničevalec civilizacij, vsak kralj in kmet, vsak politik in "superzvezda", vsak svetnik in grešnik naše vrste je živel tukaj - na pikici, obešeni na sončnem žarku.

- astronom in astrofizik Karl Sagan, uvodni govor 11. maja 1996

Težko si je predstavljati, toda ves naš ogromen, raznolik svet s svojimi perečimi težavami, "univerzalnimi" katastrofami in šoki se prilega v 0,12 slikovnih pik kamere Voyager-1.

Številka "0, 12 slikovnih pik" daje veliko razlogov za šale in dvome o pristnosti fotografije - ali so strokovnjaki Nase, tako kot britanski znanstveniki (ki, kot veste, delili 1 bit), uspeli razdeliti nedeljivo? Vse se je izkazalo za veliko enostavnejše - na takšni razdalji je bila lestvica Zemlje v resnici le 0, 12 slikovnih pik kamere - nemogoče je videti kakršne koli podrobnosti na površini planeta. Toda zahvaljujoč razprševanju sončne svetlobe se je območje, na katerem se nahaja naš planet, na sliki pojavilo kot majhna belkasta pika s površino več slikovnih pik.

Ta fantastičen posnetek se je v zgodovino zapisal pod imenom Pale Blue Dot - oster spomin na to, kdo v resnici smo, koliko so vredne vse naše ambicije in samozavestni gesli "Človek je krona stvarstva". Za vesolje nismo nič. In nikakor nas ne morete poklicati. Naš edini dom je drobna pika, ki se že ne razlikuje na razdaljah nad 40 astronomskih enot (1 AU ≈ 149,6 milijona km, kar je enako povprečni razdalji od Zemlje do Sonca). Za primerjavo, razdalja do najbližje zvezde, rdečega pritlikavca Proxima Centauri, je 270.000 AU. e.

Naša drža, naš zamišljeni pomen, iluzija našega privilegiranega statusa v vesolju - vsi podležejo tej točki blede svetlobe. Naš planet je samo osamljena praška v okoliški vesoljski temi. V tej veličastni praznini ni niti namiga, da bi nam kdo priskočil na pomoč, da bi nas rešil lastne nevednosti.

Verjetno ni boljšega prikaza neumne človeške domišljavosti od tega ločenega pogleda na naš drobni svet. Zdi se mi, da poudarja našo odgovornost, našo dolžnost, da smo drug do drugega prijaznejši, negujemo in negujemo bledo modro piko - naš edini dom.

- K. Sagan, nadaljevanje govora

Slika
Slika

Še ena kul fotografija iz iste serije je sončni mrk, ki kroži okoli Saturna. Podobo je posredovala avtomatizirana postaja "Cassini", ki že deveto leto "reže kroge" okoli velikanskega planeta. Na levi strani zunanjega obroča je komaj vidna drobna pika. Zemlja!

Družinski portret

Ko je Voyager za spomin poslal poslovilno sliko Zemlje, je istočasno poslal še eno radovedno sliko - mozaik 60 ločenih podob različnih regij sončnega sistema. Nekateri so prikazali Venero, Jupiter, Saturn, Uran in Neptun (Merkurja in Marsa ni bilo mogoče razbrati - prvi je bil preblizu Sonca, drugi je bil premajhen). Te slike so skupaj s "bledo modro piko" tvorile fantastičen kolaž družinskega portreta - prvič je človeštvo lahko gledalo na sončni sistem s strani, zunaj ravnine ekliptike!

Slika
Slika

Predstavljene fotografije planetov so posnete skozi različne filtre - za pridobitev najboljše slike vsakega predmeta. Sonce je bilo fotografirano s temnejšim filtrom in kratko hitrostjo zaklopa - tudi na tako veliki razdalji je njegova svetloba dovolj močna, da poškoduje teleskopsko optiko.

Slovo od oddaljene Zemlje so bile Voyagerjeve kamere popolnoma deaktivirane - sonda je za vedno odšla v medzvezdni prostor - kjer vlada večna tema. Voyagerju ne bo treba fotografirati ničesar drugega - preostali vir energije se zdaj porabi le za komunikacijo z Zemljo in zagotavljanje delovanja detektorjev plazme in nabitih delcev. Novi programi za preučevanje medzvezdnega medija so bili prepisani v celice vgrajenega računalnika, ki so bile prej odgovorne za delovanje kamer.

Slika
Slika

Fotografija Sonca s širokokotno kamero Voyagerja z razdalje 6 milijard km. Dve regiji (ne v obsegu) - nekje bi morala biti "bledo modra pika" in Venera

36 let v vesolju

… 23 let po zgoraj opisanih dogodkih Voyager 1 še vedno lebdi v praznini, le občasno se "premetava in obrača" od ene do druge strani - motorji sistema za nadzor drže občasno preprečujejo vrtenje aparata okoli svoje osi (v povprečju 0,2 kotne min. / s), ki usmerja parabolično anteno proti Zemlji, ki je že skrita pred očmi, do katere se je razdalja povečala s šestih (od leta 1990, ko je bil narejen »Družinski portret«) na 18,77 milijard kilometrov (jesen 2013).

125 astronomskih enot, kar ustreza 0,002 svetlobnih let. Hkrati se sonda še naprej odmika od Sonca s hitrostjo 17 km / s - Voyager 1 je najhitrejši od vseh predmetov, ki so jih kdaj ustvarile človeške roke.

Slika
Slika

Pred izstrelitvijo, 1977

Po izračunih ustvarjalcev Voyagerja bo energija treh njegovih radioizotopskih termoelektričnih generatorjev zadostovala vsaj do leta 2020 - moč plutonijevih RTG se letno zmanjša za 0,78%, do danes pa sonda prejme le 60% začetna moč (260 W proti 420 W ob zagonu). Pomanjkanje energije se nadomesti z načrtom za varčevanje z energijo, ki predvideva izmensko delo in zaustavitev številnih nebistvenih sistemov.

Dobava hidrazina za motorje sistema za nadzor položaja naj bi zadostovala tudi za nadaljnjih 10 let (več deset kilogramov H2N-NH2 še vedno brizga v rezervoarje sonde, od 120 kg začetne oskrbe na začetku). Edina težava - zaradi ogromne razdalje sondi vse težje najde zatemnjeno Sonce na nebu - obstaja nevarnost, da jo senzorji izgubijo med drugimi svetlimi zvezdami. Sonda, ki izgubi orientacijo, izgubi sposobnost komuniciranja z Zemljo.

Komunikacija … težko je verjeti, a moč glavnega oddajnika Voyagerja je le 23 vatov!

Ulov signalov sonde z razdalje 18,77 milijard km je enak vožnji avtomobila s hitrostjo 100 km / h 21.000 let, brez prekinitev in postankov, nato se ozrite okoli - in poskusite videti svetlobo svetilke iz hladilnik gori na začetku poti.

Slika
Slika

70-metrska antena komunikacijskega kompleksa za vesolje v Goldstoneu

Kljub temu je bil problem uspešno rešen z večkratno posodobitvijo celotnega zemeljskega sprejemnega kompleksa. Kar zadeva vso navidezno neverjetnost komunikacije na tako velikih razdaljah, ni nič težje kot "slišati" s pomočjo radijskega teleskopa sevanje oddaljene galaksije.

Voyagerjevi radijski signali dosežejo Zemljo 17 ur kasneje. Moč prejetega signala je štiri bilijone delcev vata, vendar je to veliko višje od praga občutljivosti 34 in 70-metrskih "jedi" vesoljskih komunikacij na velike razdalje. S sondo se vzdržuje redna komunikacija, hitrost prenosa telemetričnih podatkov lahko doseže 160 b / s.

Podaljšano poslanstvo Voyagerja. Na meji medzvezdnega medija

12. septembra 2013 je NASA že štirinajstič objavila, da je Voyager 1 zapustil sončni sistem in vstopil v medzvezdni prostor. Po mnenju strokovnjakov je bilo tokrat vse brez napak - sonda je dosegla območje, kjer ni "sončnega vetra" (tok nabitih delcev s Sonca), a se je intenzivnost kozmičnega sevanja močno povečala. In zgodilo se je 25. avgusta 2012.

Razlog za negotovost znanstvenikov in pojav številnih lažnih poročil je odsotnost delujočih detektorjev plazme, nabitih delcev in kozmičnih žarkov na krovu Voyagerja - celoten kompleks instrumentov sonde je bil pred mnogimi leti neuporaben. Sedanji zaključki znanstvenikov o lastnostih okolja temeljijo le na posrednih dokazih, pridobljenih z analizo prihajajočih radijskih signalov iz Voyagerja - kot so pokazale nedavne meritve, sončne svetlobe ne vplivajo več na antenske naprave sonde. Zdaj signale sonde popači nov, prej nikoli posnet zvok - plazma medzvezdnega medija.

Slika
Slika

Na splošno se celotna zgodba s "bledo modro piko", "družinskim portretom" in preučevanjem lastnosti medzvezdnega medija morda ne bi zgodila - prvotno je bilo načrtovano, da se bo komunikacija s sondo Voyager 1 končala decembra 1980, takoj, ko zapusti bližino Saturna, - zadnjega izmed planetov, ki jih je raziskoval. Od tega trenutka sonda ni več delovala - naj leti, kamor koli želi, znanstvena korist od njenega letenja ni več predvidena.

Mnenje strokovnjakov NASA se je spremenilo, ko so se seznanili z objavo sovjetskih znanstvenikov V. Baranova, K. Krasnobajeva in A. Kulikovskega. Sovjetski astrofiziki so izračunali mejo heliosfere, t.i. heliopavza - območje, kjer sončni veter popolnoma umiri. Nato se začne medzvezdni medij. Po teoretičnih izračunih na razdalji 12 milijard km od Sonca bi moralo priti do zbijanja, t.i. "Udarni val" - območje, v katerem sončni veter trči v medzvezdno plazmo.

Zanimajoč se za težavo, je NASA podaljšala poslanstvo obeh sond Voyagerja do roka - dokler je možna komunikacija z vesoljskimi skavti. Izkazalo se je, da ni bilo zaman - leta 2004 je Voyager 1 odkril mejo udarnega vala na razdalji 12 milijard km od Sonca - točno tako, kot so predvidevali sovjetski znanstveniki. Hitrost sončnega vetra se je močno zmanjšala za 4 -krat. In zdaj, zdaj je udarni val ostal zadaj - sonda je šla v medzvezdni prostor. Hkrati so opažene nekatere nenavadnosti: na primer, predvidena sprememba smeri plazemskega magnetnega polja ni prišla.

Poleg tega glasna napoved o preseganju sončnega sistema ni povsem pravilna - sonda je prenehala čutiti vpliv sončnega vetra, vendar še 1 svetlobno leto ni prišla iz gravitacijskega polja sončnega sistema (Hillsova krogla) velikost - ta dogodek naj bi se zgodil ne prej kot 18.000 let kasneje.

Bo Voyagerju uspelo priti na rob Hill's Orb? Ali bo sonda lahko zaznala predmete Oort Cloud? ali lahko leti do zvezd? Žal, o tem ne bomo nikoli izvedeli.

Po izračunih bo Voyager 1 čez 40.000 let letel na razdalji 1,6 svetlobnih let od zvezde Gliese 445. Nadaljnjo pot sonde je težko predvideti. Čez milijon let bodo trup zvezdne ladje zvili kozmični delci in mikrometeoriti, toda vesoljski raziskovalec, ki je za vedno zaspal, bo še naprej osamljeno potepal po medzvezdnem prostoru. Pričakuje se, da bo v vesolju živel približno 1 milijardo let, saj je do takrat ostal edini opomnik človeške civilizacije.

Priporočena: