Астронавт Джеффри Хоффман удаляет камеру WFPC1 во время обновления телескопа. Фото сделано во время первой миссии обслуживания телескопа Хаббл, после которой мы смогли сделать одни из величайших фотографий, когда-либо созданных человечеством, как с точки зрения науки, так и с точки зрения эстетики
С тех пор, как человечество впервые преодолело узы гравитации и вышло за пределы атмосферы нашей планеты, мы смогли смотреть на Вселенную так, как не могли ранее. Мы уже не были ограничены нашим расположением на Земле, и нам не обязательно было бороться с помехами, возникающими из-за расположенной над нами атмосферы толщиной в несколько километров, в результате чего мы открыли множество космических истин, бывших недоступными для нас на всём протяжении истории человечества. Благодаря прорывам в космических полётах, хитроумности и инвестициям НАСА, наш научный рост сопровождался наиболее потрясающими и интересными изображениями, когда-либо полученными на Земле. Вот пять изображений от НАСА, относящихся к пяти разным областям, изменивших наше представление о мире. [фото кликабельны / прим. перев.]
Композитное изображение по ультрафиолетовому, видимому и инфракрасному диапазонам из эксперимента Hubble eXtreme Deep Field. Величайшее из изображений удалённой Вселенной.
1) Композитное изображение Hubble eXtreme Deep Field. Более 20 лет назад была сделана первая фотография Hubble Deep Field. Направив телескоп на чёрный участок неба, и собирая фотоны по нескольку дней подряд, мы смогли открыть то, что лежит там, в величайшей космической бездне; миллиарды и миллиарды галактик. С тех пор оборудование телескопа Хаббл обновлялось много раз, и благодаря ему мы смогли гораздо лучше использовать каждый фотон, глубже заглядывать в ультрафиолет и инфракрасный диапазон, увеличить поле обзора и глубину.
Изображение Extreme Deep Field (XDF) – величайшая из фотографий Вселенной, на которую ушло 23 дня наблюдений за областью неба, составляющей всего 1/32 000 000 от всего небосвода. Эксперимент не просто нашёл более пяти тысяч галактик, но и открыл удивительные примеры эволюции галактик, поскольку смог заглянуть вспять в те времена, когда возраст Вселенной составлял всего 4% от нынешнего. Мы узнали о том, как выросла Вселенная, как галактики превратились из крохотных зачатков структуры до современных монстров. Наиболее интересно то, что мы смогли сделать нашу первую точную оценку общего количества галактик, находящихся в обозримой Вселенной: два триллиона. Удивительно, что вся эта информация зашифрована в одном изображении.
Впервые глаза человека увидели, как Земля встаёт над Луной. Это, вероятно, был величайший момент НАСА, повлиявший на образование и общественное мнение, до первой высадки на Луну.
2) Фотография «Восход Земли» с Аполло-8. Вся информация, обнародованная НАСА, всегда была направлена на обучение и работу с аудиторией. Фото выше известно под простым названием «Восход Земли», и это был первый раз, когда человек увидел восход Земли над Луной. Фотография была сделана астронавтом Биллом Андерсом во время завершения прохода Аполло-8 над дальней поверхностью Луны, и она впервые продемонстрировала человечеству, насколько уникальна, ценна, крохотна и хрупка Земля. Сам Андерс сказал следующее:
Мы прошли такое расстояние, чтобы изучить Луну, а самым важным открытием для нас стала Земля.
Самое интересное произошло, когда сестра Мэри Джасинда написала в НАСА письмо с просьбой прекратить тратить деньги на изучение космоса, пока на Земле остаётся столько страданий. Первый помощник директора по науке НАСА, Эрнст Сталинджер, ответил ей длинным письмом, в которое была вложена эта фотография. Там, в частности, говорилось:
Фотография, которую я вкладываю в письмо, демонстрирует вид на нашу Землю с Аполло-8, когда он находился на орбите вокруг Луны в рождество 1968 года. Из всех удивительных результатов космической программы это изображение, возможно, является наиболее важным. Оно открыло нам глаза на то, что наша Земля – прекрасный и самый драгоценный остров в бесконечной пустоте, и что для нашей жизни нет никакого другого места, кроме поверхностного слоя нашей планеты, ограниченного безрадостной пустотой космоса. Никогда ещё так много людей не осознавало, насколько ограничена наша Земля, и насколько опасно было бы нарушать её экологический баланс. С момента публикации этой фотографии, всё громче становятся голоса, предупреждающие о смертельных проблемах, встающих в наше время перед человеком: загрязнение среды, голод, нищета, городская жизнь, производство еды, контроль качества воды, перенаселение. Явно не случайно мы начинаем замечать необъятные задачи, стоящие перед нами в то время, когда молодой космический век обеспечил нам первый хороший взгляд на нашу собственную планету.
Нам очень повезло, что космическая эра не только дала нам зеркало, в которое мы можем видеть сами себя, но и обеспечила нас технологиями, задачами, мотивацией и оптимизмом для того, чтобы атаковать эти задачи с уверенностью. То, что мы узнаём из нашей космической программы, полностью поддерживает то, что имел в виду Альберт Швейцер, когда сказал: «Я смотрю в будущее с опаской, но с надеждой».
Как и миллионы других людей, Джасинда поменяла своё мнение. Благодаря этой фотографии мы уверенно можем ответить на вопрос о том, почему так важны инвестиции в науку, несмотря на все страдания, существующие в мире. Всё для тог, чтобы следующим поколениям не пришлось пережить те страдания, что влияют на нас сегодня.
Открытие флуктуаций в остаточном свечении Большого взрыва на масштабах меньших 1 градуса было величайшим достижением проекта WMAP, и оно показало нам первое точное изображение «младенческой фотографии» Вселенной
3) «Младенческое фото Вселенной» от WMAP. Одним из величайших открытий XX века было остаточное свечение Большого взрыва – реликтовое излучение. Большой взрыв породил Вселенную заполненную материей, антиматерией и излучением, и это излучение путешествует по прямой линии и попадает в наши глаза с тех пор, как сформировались первые атомы. Сегодня это излучение очень холодное, благодаря расширению Вселенной, но когда оно было испущено, ему приходилось выкарабкиваться из гравитационных колодцев, определяемых регионами с повышенной и пониженной плотностью, существовавших в то время.
Регионы с повышенной, средней и пониженной плотностью, существовавшие, когда Вселенной было всего 380 000 лет, теперь соответствуют холодным, средним и горячим участкам реликтового излучения.
Эти регионы выросли в галактики, скопления и космические войды, но впервые эти подробности о Вселенной с такой детализацией выявило «младенческое фото» от WMAP. Амплитуда и распределение регионов пониженной и повышенной плотности выглядят как температурные флуктуации в реликтовом излучении, и рассказывают нам о том, из чего состоит Вселенная. Состав Вселенной как смесь из тёмной материи, нормальной материи и тёмной энергии впервые был точно определён благодаря WMAP, и это изменило наше восприятие Вселенной.
Это цветное изображение Земли, получившее название «бледная голубая точка», является частью первого портрета Солнечной системы, сделанного Вояджером-1. Космический корабль собрал 60 кадров для этой мозаики, изображающей Солнечную систему с расстояния более чем 6,4 млрд км. и с положения 32° выше эклиптики. С такого огромного расстояния до Вояджера Земля кажется светлой точкой, по размеру меньше одного пикселя даже в узкоугольной камере. Размер серпа Земли был равен всего 0,12 пикселя.
4) Фото с Вояджера «бледная голубая точка». 14 февраля 1990 года, после более чем десятилетнего путешествия прочь от Земли и по пути из Солнечной системы, космический корабль Вояджер-1 развернул камеру назад, в сторону дома. Глядя назад, он смог сделать фотографии шести планет, включая и фото Земли с расстояния в 6,4 млрд км, и это стало самой дальней фотографией Земли из всех когда-либо сделанных.
Камеры Вояджера-1 14 февраля 1990 направились назад, к Солнцу, и сделали серию фотографий Солнца и планет, создав первый портрет Солнечной системы, как её видно снаружи
И хотя это изображение не входило в первоначальный план миссии, идея Карла Сагана позволила сделать его, после чего он написал следующее:
Это здесь. Это дом. Это мы. На нём живут все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, каждое человеческое существо, существовавшее когда-либо, проживало свою жизнь. Возможно, нет лучшей демонстрации неосмотрительной человеческой заносчивости, чем это удалённое изображение нашего крохотного мира.
Вояджер-1 сейчас находится в 20 млрд км. от нас, и продолжает свой путь в межзвёздное пространство, оставаясь самым дальним космическим кораблём, отправленным с Земли.
Оригинальное изображение «Столпов творения» было мозаикой из множества различных изображений и фильтров, однако оно уже потеряло свою значимость по сравнению с более современными данными.
5) Фото Хаббла «Столпы творения». Многие из видимых туманностей, расположенных в нашей галактике и за её пределами, являются регионами активного формирования звёзд, в которых холодный молекулярный газ сжимается под воздействием гравитации и создаёт новые звёзды. В 1995 году мы впервые смогли заглянуть вглубь одного такого региона, в туманность Орёл, и открыть столпы газа среди звёзд. В них содержатся протозвёзды, пока находящиеся в процессе формирования, и эти столпы испаряются как изнутри, так и снаружи, под воздействием ультрафиолета, испускаемого горячими, недавно появившимися молодыми звёздами.
Иначе говоря, «столпы творения» являются ещё и столпами разрушения. В инфракрасном и рентгеновском диапазонах видно звёзды, находящиеся внутри, а версия снимка в более высоком разрешении, появившаяся спустя 20 лет, продемонстрировала медленное испарение и изменения, происходящие в столпах. За период от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов лет они полностью испарятся.
Вид на столпы творения от 2015 года демонстрирует комбинацию видимого и инфракрасного света, широкий угол обзора, спектральные линии, говорящие о наличии большого количества разнообразных тяжёлых элементов, и отличия от более раннего изображения 1995 года
Сто лет назад мы даже не знали, что кроме нашего Млечного Пути во Вселенной существуют и другие галактики. Мы не знали, как появилась наша Вселенная, была ли она вечной, сколько ей было лет и из чего она состоит. Мы понятия не имели о судьбе развития Вселенной и о том, как долго звёзды будут светить. Сегодня мы знаем ответы на все эти вопросы, и на множество других. Инвестиции в изучение космоса отзываются преимуществами по всему миру. Как показали исследования, эти инвестиции зависят не только от учёных, но и от всех нас, обычных людей. Мы можем изучать, познавать и узнавать Вселенную так, как ранее и не мечтали. И это зависит только от нас.
Автор: Вячеслав Голованов
