NASA Photoshop: ki, hogyan és miért dolgozza fel az űrből származó képeket.  Teljes elemzés

NASA Photoshop: ki, hogyan és miért dolgozza fel az űrből származó képeket. A "repülések" teljes elemzése. Elkészült a történelem legtávolabbi űrfotója, hogyan működik az űrszonda által készített kép

Amíg a világ többi része Starmanról figyel és új információkat vár (egy SpaceX próbababa, aki új, általa fejlesztett szkafanderbe öltözött, és a Mars felé tartó Tesla elektromos roadster vezetőülésében ül), a NASA űrügynökség közzétette az emberiség történetének legtávolabbi űrfotóját, amelyet egy "New Horizons" űrkészülék készített. A fénykép készítésekor (2017. december 5-én) az eszköz 6,12 milliárd kilométerre volt a Földtől.

A távolságrekordon kívül a New Horizons fotói más elképesztő tulajdonságokkal is rendelkeznek. Az állomásnak több objektumot sikerült leképeznie a Kuiper-övben, amely 55 csillagászati ​​egységnyi távolságra van a Földtől, a Neptunusz pályáján túl. Az öv kis kozmikus testekből és különféle anyagok, például jég, ammónia és metán felhalmozódásából áll.

Emlékezzünk vissza, hogy egy csillagászati ​​egység egyenlő 149,6 millió kilométerrel, vagyis a Föld és a Nap távolságával. Így azok a tárgyak, amelyeket a New Horizonsnak sikerült lefényképeznie, több mint nyolcmilliárd kilométerre találhatók tőlünk. A fő célpont - a Kuiper-öv 2014 MU69 objektuma - felé haladó állomásnak sikerült hamis színű képeket készítenie több 2012 HZ84 és 2012 HE85 törpebolygóról.

Kuiper-öv objektumai 2012 HZ84 (balra) és 2012 HE85 (jobbra)

Ugyanezen a napon, de két órával korábban a készülék újabb fényképet készített. A kép tárgya ezúttal egy távolabbi célpont volt - a Wishing Well csillaghalmaz (NGC 3532).

Wishing Well Star Cluster (NGC 3532)

2015 és 2016 között az űrszonda egy teljes fotósorozatot rögzített a Plútó törpebolygó részletes képeiből, így a csillagászok újabb lehetőséget adva ennek az égitestnek a felszínének tanulmányozására és elemzésére, példátlanul új részletességgel.

Meg kell jegyezni, hogy a New Horizons messze nem az első olyan eszköz, amelynek sikerült ilyen messzire eljutnia a Földtől. Előtte voltak olyan szondák, mint a Voyager 1/2, valamint a Pioneer 10/11. A New Horizons azonban az egyetlen ember alkotta űrhajó, amelynek kamerája még mindig működik. A szonda jelenleg hibernált üzemmódban van, és a fő küldetési célja felé halad. A tudósok arra számítanak, hogy 2019-ben a készülék képes lesz a 2014 MU69 planetoid felvételére, amely 1,6 milliárd kilométerre található a Plútótól.

2016. augusztus 16

A NASA és más űrügynökségek weboldalain közzétett űrfotók gyakran felkeltik azok figyelmét, akik kételkednek azok hitelességében – a kritikusok szerkesztés, retusálás vagy színmanipuláció nyomait találják a képeken. Ez a „hold-összeesküvés” születése óta így van, és most már nem csak amerikaiak, hanem európaiak, japánok és indiaiak által készített fényképek is gyanúba kerültek. Az N+1 portállal közösen azt vizsgáljuk, hogy egyáltalán miért dolgoznak fel űrképeket, és ennek ellenére hitelesnek tekinthetők-e.

Az interneten látható űrképek minőségének helyes értékeléséhez két fontos tényezőt kell figyelembe venni. Az egyik az ügynökségek és a nagyközönség közötti interakció természetéhez kapcsolódik, a másikat a fizikai törvények diktálják.

Közkapcsolatok

Az űrfelvételek az egyik leghatékonyabb eszköz a közeli és mélyűrben végzett kutatómissziók munkájának népszerűsítésére. Azonban nem minden felvétel áll azonnal a média rendelkezésére.

Az űrből kapott képek három csoportra oszthatók: „nyers”, tudományos és nyilvános. Az űrhajókból származó nyers vagy eredeti fájlok néha mindenki számára elérhetőek, néha pedig nem. Például a Curiosity és az Opportunity marsjárók vagy a Szaturnusz Cassini holdjáról készített felvételek közel valós időben kerülnek nyilvánosságra, így bárki láthatja őket egy időben a Marsot vagy a Szaturnuszt tanulmányozó tudósokkal. A Földről az ISS-ről készült nyers fényképeket egy külön NASA szerverre töltik fel. Az űrhajósok ezrekkel árasztják el őket, és senkinek nincs ideje előfeldolgozni őket. A Földön csak egy földrajzi hivatkozást adnak hozzájuk, hogy megkönnyítsék a keresést.

Jellemzően a NASA és más űrügynökségek sajtóközleményéhez csatolt nyilvános felvételeket kritizálják a retusálás miatt, mert elsősorban ezek ragadják meg az internetezőket. És ha akarod, sok mindent megtalálhatsz ott. És színmanipuláció:


Fotó a Spirit rover leszállóplatformjáról látható fényben és közeli infravörös fényben.
c) NASA/JPL/Cornell

És több képet átfedve:


Földemelkedés a Compton-kráter felett a Holdon.

És másolás-beillesztés:


Kék márvány töredéke 2001
c) NASA/Robert Simmon/MODIS/USGS EROS

És még közvetlen retusálás is, néhány képrészlet törlésével:


Kiemelt felvételApollo 17 GPN-2000-001137.
c) NASA

A NASA motivációja mindezen manipulációk esetében olyan egyszerű, hogy nem mindenki hajlandó elhinni: szebb.

De igaz, hogy az űr feneketlen feketesége lenyűgözőbbnek tűnik, ha nem zavarják az objektíven lévő törmelékek és a filmen lévő töltött részecskék. A színes keret valóban vonzóbb, mint a fekete-fehér. A fényképekből készült panoráma jobb, mint az egyes képkockák. Lényeges, hogy a NASA esetében szinte mindig meg lehet találni az eredeti felvételeket és összehasonlítani őket a másikkal. Például az Apollo 17 képének eredeti verziója (AS17-134-20384) és „nyomtatható” változata (GPN-2000-001137), amelyet szinte a holdfényképek retusálásának fő bizonyítékaként említenek:


Az AS17-134-20384 és a GPN-2000-001137 keretek összehasonlítása
c) NASA

Vagy keresse meg a rover „szelfibotját”, amely „eltűnt” az önarckép elkészítésekor:


Érdekesség képek 2015. január 14-től, Sol 868
c) NASA/JPL-Caltech/MSSS

A digitális fényképezés fizikája

Azok, akik kritizálják az űrügynökségeket a színek manipulálása, a szűrők használata vagy a fekete-fehér fényképek közzététele miatt „ebben a digitális korban”, jellemzően nem veszik figyelembe a digitális képek előállításához szükséges fizikai folyamatokat. Úgy gondolják, hogy ha egy okostelefon vagy kamera azonnal színes képet produkál, akkor erre egy űrrepülőgépnek még inkább képesnek kell lennie, és fogalmuk sincs, milyen bonyolult műveletekre van szükség ahhoz, hogy azonnal színes kép kerüljön a képernyőre.

Magyarázzuk el a digitális fényképezés elméletét: a digitális fényképezőgép mátrixa valójában egy napelem. Van fény - van áram, nincs fény - nincs áram. Csak a mátrix nem egyetlen akkumulátor, hanem sok kis elem - pixel, amelyek mindegyikéből külön-külön leolvasható az aktuális kimenet. Az optika a fényt egy fotomátrixra fókuszálja, az elektronika pedig leolvassa az egyes pixelek által felszabaduló energia intenzitását. A kapott adatokból egy kép készül a szürke árnyalataiban - a nulla áramerősségtől a sötétben a maximumig, azaz a kimenet fekete-fehér. A színezéshez színszűrőket kell alkalmazni. Furcsa módon kiderül, hogy a színszűrők minden okostelefonban és minden digitális fényképezőgépben megtalálhatóak a legközelebbi üzletből! (Egyesek számára ezek az információk triviálisak, de a szerző tapasztalatai szerint sokak számára újdonság lesz.) A hagyományos fényképészeti eszközök esetében váltakozó piros, zöld és kék szűrőket használnak, amelyeket felváltva alkalmaznak az egyes pixelekre. mátrixból - ez az úgynevezett Bayer-szűrő .


A Bayer szűrő fél zöld pixelekből áll, a piros és a kék pedig a terület egynegyedét foglalja el.
(c) Wikimédia

Itt megismételjük: a navigációs kamerák fekete-fehér képeket készítenek, mert az ilyen fájlok kisebb súlyúak, és azért is, mert ott egyszerűen nincs szükség színre. A tudományos kamerák lehetővé teszik, hogy több információt nyerjünk ki az űrről, mint amennyit az emberi szem fel tud érzékelni, ezért a színszűrők szélesebb skáláját használják:


Az OSIRIS műszer mátrixa és szűrődobja a Rosettán
c) MPS

A szem számára láthatatlan, közeli infravörös fény szűrőjének használata vörös helyett azt eredményezte, hogy a Mars vörösnek tűnt sok olyan képen, amely a médiába került. Az infravörös tartományra vonatkozó magyarázatok közül nem mindegyiket nyomtatták újra, ami külön beszélgetésre adott okot, amelyet szintén megvitattunk a „Milyen színű a Mars” című anyagban.

A Curiosity rover azonban Bayer szűrővel rendelkezik, amivel a szemünk számára is ismerős színekben tud fényképezni, igaz, külön színszűrő készlet is jár a kamerához.


c) NASA/JPL-Caltech/MSSS

Az egyedi szűrők használata kényelmesebb abból a szempontból, hogy kiválassza azokat a fénytartományokat, amelyekben az objektumot meg kívánja nézni. De ha ez az objektum gyorsan mozog, akkor a helyzete a képeken különböző tartományokban változik. Az Elektro-L felvételein ez észrevehető volt a gyors felhőkön, amelyek pillanatok alatt megmozdultak, miközben a műhold szűrőt cserélt. Hasonló dolog történt a Marson, amikor naplementéket forgattak a Spirit and Opportunity rovernél – nincs Bayer szűrőjük:


Naplemente a Spirit által a Sol 489-en. 753 535 és 432 nanométeres szűrőkkel készített képek átfedése.
c) NASA/JPL/Cornell

A Szaturnuszon a Cassininek hasonló nehézségei vannak:


A Szaturnusz Titan (hátul) és Rhea (elöl) holdjai a Cassini képeken
c) NASA/JPL-Caltech/Űrtudományi Intézet

A Lagrange ponton a DSCOVR ugyanazzal a helyzettel néz szembe:


A Hold áthaladása a Föld korongján DSCOVR-képen 2015. július 16-án.
c) NASA/NOAA

Ahhoz, hogy erről a forgatásról szép, médiában való terjesztésre alkalmas fotót készítsen, képszerkesztőben kell dolgoznia.

Van egy másik fizikai tényező, amelyről nem mindenki tud – a fekete-fehér fényképek nagyobb felbontásúak és tisztábbak, mint a színesek. Ezek úgynevezett pankromatikus képek, amelyek a kamerába bejutó összes fényinformációt tartalmazzák anélkül, hogy szűrőkkel levágnák annak bármely részét. Ezért sok „nagy hatótávolságú” műholdas kamera csak panchrome-ban forgat, ami nálunk fekete-fehér felvételt jelent. Egy ilyen LORRI kamera van telepítve a New Horizonsra, és egy NAC kamera az LRO holdműholdra. Igen, valójában minden teleszkóp panchrome-ban lő, hacsak nem használnak speciális szűrőket. (A NASA elrejti a Hold valódi színét, innen származik.)

Pankromatikusra egy szűrőkkel felszerelt, jóval kisebb felbontású multispektrális „színes” kamera csatlakoztatható. Ugyanakkor színes fényképei rárakhatók a pankromatikusakra, melynek eredményeként nagy felbontású színes fényképeket kapunk.


Plútó pankromatikus és multispektrális képeken a New Horizonstól
c) NASA/JHU APL/Southwest Research Institute

Ezt a módszert gyakran használják a Föld fényképezésekor. Ha tud erről, láthat néhány képkockán egy tipikus fényudvart, amely elmosódott színű keretet hagy maga után:


Összetett kép a Földről a WorldView-2 műholdról
(c)DigitalGlobe

Ezzel a fedéssel jött létre a Föld rendkívül lenyűgöző kerete a Hold felett, amelyet fent adunk meg példaként a különböző képek átfedésére:


c) NASA/Goddard/Arizona Állami Egyetem

További feldolgozás

Gyakran a grafikus szerkesztők eszközeit kell igénybe vennie, amikor közzé kell tenni egy keretet. Az űrtechnológia tökéletességével kapcsolatos elképzelések nem mindig indokoltak, ezért gyakoriak a törmelékek az űrkamerákon. Például a Curiosity rover MAHLI kamerája egyszerűen gagyi, nincs másképpen fogalmazva:


A Curiosity fotója a Mars Hand Lens Imager (MAHLI) segítségével a Sol 1401-en
c) NASA/JPL-Caltech/MSSS

A STEREO-B napteleszkóp egy foltja külön mítoszt szült egy idegen űrállomásról, amely folyamatosan repül a Nap északi pólusa felett:


c) NASA/GSFC/JHU APL

Még az űrben sem ritka, hogy a töltött részecskék egyedi pontok vagy csíkok formájában hagyják nyomukat a mátrixon. Minél hosszabb a zársebesség, annál több nyom marad, a képkockákon „hó” jelenik meg, ami nem tűnik túl reprezentatívnak a médiában, így azt is igyekeznek eltakarítani (olvasni: „photoshoppal”) publikálás előtt:


c) NASA/JPL-Caltech/Űrtudományi Intézet

Ezért kijelenthetjük: igen, a NASA photoshopol képeket az űrből. ESA Photoshopok. Roscosmos photoshopok. ISRO photoshopok. JAXA photoshopok... Csak a Zambiai Nemzeti Űrügynökség nem photoshopol. Tehát ha valaki nincs megelégedve a NASA képeivel, akkor mindig használhatja az űrfelvételeit a feldolgozás jelei nélkül.

Szánjon rá néhány percet, és élvezze a 25 valóban lélegzetelállító fotót a Földről és a Holdról az űrből.

Ezt a Földről készült fényképet űrhajósok készítették az Apollo 11 űrszondán 1969. július 20-án.

Az emberiség által felbocsátott űrhajók több ezer és millió kilométeres távolságból élvezhetik a Föld látványát.


A NOAA által üzemeltetett amerikai időjárási műhold, a Suomi Atomerőmű rögzítette.
Időpont: 2015. április 9.

A NASA és a NOAA ezt az összetett képet a Suomi Atomerőmű időjárási műholdjáról készített fényképek alapján készítette, amely naponta 14-szer kerüli meg a Földet.

Végtelen megfigyeléseik lehetővé teszik, hogy figyelemmel kísérjük világunk állapotát a Nap, a Hold és a Föld ritka helyzetei között.

A DSCOVR Nap- és Földmegfigyelő űrszonda rögzítette.
Időpont: 2016. március 9.

A DSCOVR űrszonda a 2016-os teljes napfogyatkozás során 13 képet készített a Hold árnyékáról, amely a Földön fut át.

De minél mélyebbre megyünk az űrbe, annál jobban lenyűgöz bennünket a Föld látványa.


A Rosetta űrszonda készítette.
Időpont: 2009. november 12.

A Rosetta űrszondát a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökös tanulmányozására tervezték. 2007-ben lágy landolást hajtott végre egy üstökös felszínén. A készülék főszondája 2016. szeptember 30-án fejezte be repülését. Ezen a képen a Déli-sark és a napsütötte Antarktisz látható.

Bolygónk fényes kék márványnak tűnik, vékony, szinte láthatatlan gázréteggel burkolva.


Az Apollo 17 legénysége forgatta
Kelt: 1972. december 7.

Az Apollo 17 űrszonda legénysége készítette ezt a fényképet „A kék márvány” címmel a legutóbbi emberes Holdra tett küldetés során. Ez minden idők egyik legtöbbet terjesztett képe. A filmet a Föld felszínétől körülbelül 29 ezer km-re vették fel. A kép bal felső sarkában Afrika, a bal alsó sarokban pedig az Antarktisz látható.

És egyedül sodródik az űr sötétjében.


Az Apollo 11 legénysége forgatta.
Időpont: 1969. július 20.

Neil Armstrong, Michael Collins és Buzz Aldrin legénysége a Holdra való repülés közben készítette ezt a képet, körülbelül 158 ezer km-re a Földtől. Afrika látható a keretben.

Majdnem egyedül.

Évente körülbelül kétszer halad át a Hold a DSCOVR műhold és fő megfigyelési objektuma, a Föld között. Aztán ritka alkalom nyílik arra, hogy megnézzük műholdunk túlsó oldalát.

A Hold egy hideg sziklás labda, 50-szer kisebb, mint a Föld. Ő a legnagyobb és legközelebbi mennyei barátunk.


William Anders forgatta az Apollo 8 legénységének tagjaként.
Időpont: 1968. december 24.

A híres Earthrise fénykép az Apollo 8 űrszondáról készült.

Az egyik hipotézis szerint a Hold azután alakult ki, hogy körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy proto-Föld ütközött egy Mars méretű bolygóval.


Felvette a Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO, Lunar Orbiter).
Időpont: 2015. október 12.

2009-ben a NASA elindította az LRO bolygóközi robotszondát, hogy tanulmányozza a Hold kráteres felszínét, de megragadta az alkalmat, hogy megörökítse az Earthrise fényképének ezt a modern változatát.

Az 1950-es évek óta az emberiség embereket és robotokat indít az űrbe.


A Lunar Orbiter 1 felvétele.
Időpont: 1966. augusztus 23.

A Lunar Orbiter 1 robot pilóta nélküli űrszonda készítette ezt a fényképet, miközben olyan helyet keresett, ahol űrhajósokat szállhatnak le a Holdon.

Hold-kutatásunk a technológiai hódításra való törekvés keveréke...


Fényképezte: Michael Collins az Apollo 11 legénységéből.
Időpont: 1969. július 21.

Az Eagle, az Apollo 11 holdmodulja visszatér a Hold felszínéről.

és a kielégíthetetlen emberi kíváncsiság...


A Chang'e 5-T1 holdszonda készítette.
Időpont: 2014. október 29.

A Kínai Nemzeti Űrkutatási Hivatal holdszondájának ritka képe a Hold túlsó oldaláról.

és keress extrém kalandokat.

Az Apollo 10 legénysége forgatta.
Időpont: 1969. május.

Ezt a videót Thomas Stafford, John Young és Eugene Cernan űrhajósok készítették az Apollo 10 Holdra történő leszállás nélküli próbarepülése során. Az Earthrise ilyen képének készítése csak mozgó hajóról lehetséges.

Mindig úgy tűnik, hogy a Föld nincs messze a Holdtól.


A Clementine 1 szonda készítette.
Dátum: 1994.

A Clementine küldetést 1994. január 25-én indították útjára, a NASA és az észak-amerikai légi űrvédelmi parancsnokság közös kezdeményezésének részeként. 1994. május 7-én a szonda elhagyta az irányítást, de korábban továbbította ezt a képet, amely a Földet és a Hold északi sarkát mutatta.


A Mariner 10 készítette.
Időpont: 1973. november 3.

Két fénykép kombinációja (az egyik a Földről, a másik a Holdról készült), amelyet a NASA Mariner 10 bolygóközi robotállomása készített, amelyet interkontinentális ballisztikus rakétával indítottak a Merkúrra, a Vénuszra és a Holdra.

annál csodálatosabb a házunk...


A Galileo űrszonda készítette.
Időpont: 1992. december 16.

A NASA Galileo űrszondája a Jupitert és holdjait tanulmányozva rögzítette ezt az összetett képet. A Földnél körülbelül háromszor fényesebb Hold van az előtérben, közelebb a nézőhöz.

és minél magányosabbnak tűnik.


A Near Earth Asteroid Rendezvous Shoemaker űrszonda készítette.
Időpont: 1998. január 23.

A NASA NEAR űrszondája, amelyet 1996-ban küldtek az Eros aszteroidára, rögzítette ezeket a képeket a Földről és a Holdról. Az Antarktisz bolygónk déli sarkán látható.

A legtöbb kép nem pontosan ábrázolja a Föld és a Hold közötti távolságot.


A Voyager 1 robotszonda készítette.
Időpont: 1977. szeptember 18.

A Földről és a Holdról készült legtöbb fénykép összetett kép, több képből áll, mivel a tárgyak távol vannak egymástól. De fent látható az első fénykép, amelyen bolygónk és természetes műholdja egy képkockában van rögzítve. A fotót a Voyager 1 szonda készítette a Naprendszer „nagy körútjára” tartó úton.

Csak több százezer vagy akár millió kilométer megtétele után, majd visszatérés után tudjuk igazán értékelni a két világ közötti távolságot.


A „Mars-Express” automatikus bolygóközi állomás készítette.
Időpont: 2003. július 3.

Az Európai Űrügynökség robotizált bolygóközi állomása, a Max Express (Mars Express) ezt a képet készítette a Földről több millió kilométerre a Mars felé vezető úton.

Ez egy hatalmas és üres tér.


A NASA Mars Odyssey orbiterje rögzítette.
Időpont: 2001. április 19.

Ez az infravörös fénykép, amely 2,2 millió km távolságból készült, a Föld és a Hold közötti óriási távolságot mutatja - körülbelül 385 ezer kilométert, vagyis körülbelül 30 Földátmérőt. A Mars Odyssey űrszonda készítette ezt a fényképet, miközben a Mars felé tartott.

De a Föld-Hold rendszer még együtt is jelentéktelennek tűnik a mélyűrben.


A NASA Juno űrszondája készítette.
Időpont: 2011. augusztus 26.

Ezt a képet a NASA Juno űrszondája készítette közel 5 éves Jupiter-útja során, ahol kutatásokat végez a gázóriással kapcsolatban.

A Mars felszínéről úgy tűnik, hogy bolygónk csak egy újabb „csillag” az éjszakai égbolton, ami zavarba hozta a korai csillagászokat.


A Spirit Mars Exploration Rover készítette.
Időpont: 2004. március 9.

Körülbelül két hónappal a Marson való leszállás után a Spirit rover fényképet készített a Földről, amely apró pontként jelenik meg. A NASA szerint ez "az első kép a Földről, amely egy másik, a Holdon túli bolygó felszínéről készült".

A Föld elveszett a Szaturnusz ragyogó jeges gyűrűiben.


A Cassini automatikus bolygóközi állomás készítette.
Időpont: 2006. szeptember 15.

A NASA Cassini űrállomása 165 fotót készített a Szaturnusz árnyékáról, hogy elkészítse ezt a háttérvilágítású mozaikot a gázóriásról. A Föld besurrant a bal oldali képbe.

A Földtől több milliárd kilométerre, ahogy Carl Sagan kifejtette, világunk csak egy „halványkék pont”, egy kicsi és magányos labda, amelyen minden diadalunk és tragédiánk játszódik.


A Voyager 1 robotszonda készítette.
Időpont: 1990. február 14.

Ez a Földről készült kép a „naprendszeri portrék” sorozatának egyike, amelyet a Voyager 1 körülbelül 4 milliárd mérföldre készített otthonától.

Sagan beszédéből:

„Valószínűleg nincs is jobb demonstrációja az ostoba emberi arroganciának, mint ez az elválasztott kép apró világunkról. Számomra úgy tűnik, ez hangsúlyozza felelősségünket, kötelességünket, hogy kedvesebbek legyünk egymáshoz, hogy megőrizzük és ápoljuk a halványkék pontot – egyetlen otthonunkat.”

Sagan üzenete állandó: csak egy Föld van, ezért minden tőlünk telhetőt meg kell tennünk annak védelmében, meg kell védenünk elsősorban magunktól.

A japán mesterséges holdműhold, a Kaguya (más néven SELENE) rögzítette ezt a videót, amelyen a Föld 1000%-os gyorsulással emelkedik a Hold fölé, hogy megemlékezzenek az Apollo 8 legénysége által készített Earthrise fénykép 40. évfordulójáról.

A tudósok így „látták meg” először a Marsot

51 éve, 1965. július 14-én a Mariner 4 űrállomás megközelítette a Marsot, és az emberiség történetében először több fényképet is készített egy másik bolygóról. A fényképek készítéséhez egy nagy analóg kamerát kellett használnom, amelyet a készülék aljára szereltek fel. Miután a fényképezőgép elkészítette a fényképet, a képet digitális kódként küldték el a Földre. Miután ezt a kódot megkapták a Földön, át kellett futtatni egy dekóderen. Ennek az eszköznek a működése több órát vett igénybe.

De ezek voltak az első képek a Marsról az emberiség történetében, és a NASA alkalmazottai nem akartak várni. Ezért úgy döntöttünk, hogy saját kezűleg, manuálisan dekódoljuk a képet.

Mivel a kapott kód fekete-fehér árnyalatainak kódja ismert volt, a szakértők úgy döntöttek, hogy a kapott üzenetet ceruzával színezik, sárgától barnáig. Ezért kiderült, hogy a világ első Mars-képe nem fénykép, hanem kézzel színezett vázlat.


A kép kinagyított területe

A képen a Mars felszínének egy, az Egyenlítőhöz közeli szakasza látható. Ebből a szögből a kép úgy néz ki, mintha a Vörös Bolygó felszínén készült volna. De valójában a keret közepén lévő "lejtő" a bolygó lekerekített széle. Íme egy fekete-fehér kép, amely egyértelművé teszi a készülék valós helyzetét.

A Mariner 4 egy automatikus bolygóközi állomás. Célja a Mars tudományos kutatása volt az elrepülési pálya alapján, információk továbbítása a bolygóközi térről és a Mars közelében lévő űrről. Azt tervezték, hogy képeket készítsenek a felszínről, és kísérletet hajtsanak végre egy bolygó által az állomásról érkező jel rádiós fogyatkozásán, hogy információkat szerezzenek a légkörről és az ionoszféráról. A tervezés, gyártás és tesztelés vezető szervezete a NASA Jet Propulsion Laboratory vagy a JPL. Az egyes rendszerek fejlesztését különböző ipari szervezetek és felsőoktatási intézmények végezték.


Így nézett ki a Mariner 3 és 4. Lent nem egy ágyú, mint amilyennek látszik, hanem egy videokamera (Kép: NASA)

Ez az eszköz lett az első űrszonda, amely közeli képeket készített egy másik bolygóról, és továbbította azokat a Földre. A Mariner 4 21 teljes fényképet készített a Marsról és 1 hiányos fényképet. A hiányos fénykép azért készült, mert a Mars bezárta a készüléket, és megszakadt a rádiókommunikáció a Földdel. Ez július 14-e és 15-e között történt.

Akárcsak a Vénusz esetében, a légkörről és a felszínről készült fényképeket az emberiség több évvel a Mariner 4 Vörös Bolygóhoz való közeledése után szerezhette meg, a Marsról készült fényképek lehetővé tették, hogy a felszín szerkezetével kapcsolatos spekulációktól a tények felé mozduljunk el. elméletek. A Mars felszínén lévő csatornák mítosza, amelynek tudatlan szerzői Giovanni Schiaparelli és Percival Lowell csillagászok, nagyon régóta létezik. Ez volt az oka annak, hogy a tudósok és a hétköznapi emberek sokáig a marslakók munkájának tekintették a csatornákat. A Marsot megfigyelő Schiaparelli a felfedezett vonalakat az olasz „canali” szóval nevezte el, ami tetszőleges csatornát jelent (természetes és mesterséges eredetű is), és angolra fordítható „csatornáknak”, „csatornáknak” vagy „barázdáknak” (csatorna, mesterséges csatornák vagy barázdák). Műveinek angolra fordítása során a „canals” szót használták, az angolban a mesterséges eredetű csatornák jelölésére. Ő maga később nem részletezte, hogy pontosan mire gondol. De kevesen kérdőjelezték meg a Mars lakhatóságát: valakinek bolygóléptékben kellett létrehoznia ezeket a csatornákat.


Az amerikai légierő szakemberei által 1962-ben készített Mars-térkép csatornák jelenlétét mutatta be a felszínén. Ezt a térképet a NASA használta a Mariner útvonalának megtervezéséhez. Téglalapok jelzik a Mariner 4 kamerákkal fényképezett helyeket

De a készülék nem látott semmilyen csatornát – sem mesterséges, sem természetes. Az állomás műszerei által szolgáltatott fotók és adatok azt mutatták, hogy a Mars száraz és hideg bolygó, amelynek felszíni hőmérséklete nulla Celsius fok alatt van. A bolygó tele van kozmikus sugárzással – nincs ionoszférája, amely megvédené a nagy energiájú részecskéktől. A Mariner 4 nem talált civilizációs nyomokat a Marson. Ezért 1965-ben eloszlatták a mítoszt a bolygó felszínén lévő csatornák jelenlétéről.

Most, fél évszázaddal később az embereknek elegendő eszközük van a Mars tanulmányozásához. A Curiosity és az Oppotunity dolgozik a felszínén. Számos űrhajó kering pályán, köztük a Mars Reconnaissance Orbiter és a Mangalyaan. Mindez lehetővé teszi számunkra, hogy gondosan tanulmányozzuk a Marsot, érdekes felfedezéseket téve. Például a keringők segítettek megismerni a folyékony víz időszakos megjelenését a Vörös Bolygó felszínén.

Ez a tanulmány a Mariner 4-gyel kezdődött. 50. évfordulója egybeesett a New Horizons Plútó melletti elrepülésével.

Alig fél évszázaddal ezelőtt a tudósok ceruzával festettek kódolt képeket az űrből, most pedig a csillagászok kapnak részletes képeket a Földtől távoli objektumokról, például a Plútóról és a Churyumov-Gerasimenko üstökösről, a Charonról és a Ceresről. Kíváncsi vagyok, mi lesz még 50 év múlva?

30 évvel ezelőtt az egész világ nagy érdeklődéssel figyelte, amint egy pár űrutazó elrepült a Szaturnusz mellett, lenyűgöző képeket közvetítve a bolygóról és holdjairól.

Ed Stone, a NASA egyik legambiciózusabb küldetésének, a Voyagernek a projekt tudósa emlékszik arra, amikor először látott hurkokat a Szaturnusz egyik keskeny gyűrűjében. Ez volt az a nap, amikor a Voyager 1 űrszonda 30 évvel ezelőtt a legközelebb repült el az óriásbolygó mellett. A tudósok a NASA Jet Propulsion Laboratory munkahelyi irodáiban, a kaliforniai Pasadenában összegyűltek a televízió monitorai előtt, és minden nap szemügyre vették a lenyűgöző képeket és egyéb adatokat az elrepülés mámorító időszakában.

A NASA Voyager 1 űrszondája a Szaturnusz legközelebbi elrepülése során készítette ezt a képet. Hurkokat mutatott meg a Szaturnusz egyik keskeny gyűrűjében (balra). A Cassini űrszonda (jobbra) képei végre lehetővé tették a tudósok számára, hogy megértsék, hogyan alkotják a Szaturnusz Prometheus és Pandora holdjai a gyűrű csavart alakját.

Dr. Stone a szaggatott, sodrott gyűrűre fordította a figyelmét, amelyet ma F-gyűrűnek neveznek. A széles gyűrűket alkotó számtalan részecske közel kör alakú pályán kering a Szaturnusz körül. Így az egyik meglepetés volt, hogy az F gyűrűt alig egy évvel a NASA Pioneer 10 és 11 űrszondáinak elrepülése előtt fedezték fel.

"Egyértelmű volt, hogy a Voyager egy egészen más Szaturnuszt mutat nekünk" - mondta Stone, jelenleg a pasadenai California Institute of Technology munkatársa. Az űrszonda újra és újra megannyi váratlan dolgot mutatott fel, gyakran napokig, hónapokig, sőt évekig is eltartott, mire megértették.

Az F gyűrű csak egy volt a sok furcsa dolog közül, amelyeket a Voyager Szaturnusz közeli megközelítése során fedeztek fel, ami 1980. november 12-én történt a Voyager 1 esetében és 1981. augusztus 25-én a Voyager 2 esetében. Hat kis holdat találtak a Voyager elrepülése során és a titokzatos Enceladust tanulmányozták, melynek felszíne valamiféle geológiai tevékenységre utalt.

A Szaturnusz északi pólusa körül elképesztő hatszögletű szerkezetet először a Voyager 2 felvételein fedeztek fel (balra). A Cassini nagyobb felbontású fényképeket készített a hatszögről. A képeken látható, hogy a hatszög egy figyelemreméltóan stabil hullám a bolygó légkörének egyik sugárfolyamában.

A két űrrepülőgépről készült felvételek azt is mutatták, hogy hatalmas viharok lepték el a bolygó légkörét, amelyek nem voltak láthatók a földi teleszkópok számára.

A Titán atmoszférája

A tudósok a Voyager adatait használták fel annak a régóta tartó vitának a megoldására, hogy a Titán légköre vastag vagy vékony. Érzékeny műszerek kimutatták, hogy a Szaturnusz Titán holdjának légköre sűrű szénhidrogén-ködöt tartalmazott nitrogénben gazdag légkörben. A felfedezés arra késztette a tudósokat, hogy elhiggyék, hogy a Titán felszínén folyékony metán és etán tengerei vannak.

A Voyager 1 ezen a képén a Szaturnusz Titán holdját a nitrogénatmoszférában lévő szénhidrogének homályába burkolva mutatták be, és arra késztette a csillagászokat, hogy a Titán felszínén folyékony metán- és etántengerekről spekuláljanak. A Cassini sikeresen megerősítette ezt az elméletet, és visszaküldte az Ontario nevű tó radarképét (jobbra), valamint a Titán más folyékony szénhidrogén-tavairól készült képeket.

"Ha visszatekintek, rájövök, milyen keveset tudtunk a Naprendszerről a Voyager-missziók előtt" - tette hozzá Stone.


Animáció radarképekből, amely tavakat mutat be a Titán felszínén.

Valójában ezeknek az űrfelderítő repülőgépeknek a repülései sok új kérdést vetettek fel, amelyek érdekében később egy másik NASA űrszondát, a Cassinit küldték ki, hogy megoldja ezeket a rejtélyeket. Míg a Voyager 1-nek körülbelül 126 000 kilométerrel kellett volna repülnie a Szaturnusz felhői felett, addig a Voyager 2 mindössze 100 800 kilométerrel repült a felhőréteg felett, de a Cassini még lejjebb ereszkedett.

A NASA Voyager űrszondája volt az első, amely közeli felvételeket készített a Szaturnusz Enceladus holdjáról (balra). A Cassini űrszonda 2005-ben fedezte fel először a jeges Enceladus (jobbra) holdból kiáramló vízgőzcsóvákat, ami geológiai szempontból megoldotta a Hold felszínének kérdését.

A Cassini Szaturnusz körüli hosszú működésének köszönhetően a tudósok választ találtak a Voyager által látott számos rejtélyre.

Enceladus jéggejzírei

A Cassini egy olyan mechanizmust fedezett fel, amely megmagyarázza az Enceladuson folyamatosan megújuló tájat – tigriscsíkokat, repedéseket, amelyekből vízgőz- és szerves részecskék lövellnek ki. A Cassini tanulmányai kimutatták, hogy a Titán hold felszínén valójában stabil folyékony szénhidrogéntavak találhatók, és nagyon hasonlít a Földhöz a fejlődésének korai szakaszában. A Cassini adatok azt is megoldották, hogy a Voyagers által felfedezett két kis hold - a Prometheus és a Pandora - hogyan befolyásolja az F gyűrűt, amelynek furcsa csavart alakja van.

A Cassini bolygóközi szonda lélegzetelállító képeinek galériája

A teljes élmény érdekében nézze teljes képernyős módban (a jobb felső sarokban lévő négyzet).























"A Cassini sok felfedezését a Voyagernek köszönheti" - mondja Linda Spilker, a JPL Cassini projektjének tudósa, aki 1977 és 1989 között kezdte pályafutását. "Még mindig összehasonlítjuk a Cassini adatait a Voyager eredményeivel, és büszkén építünk erre az örökségre."

A Szaturnusz hatszöge

De a Voyagers még mindig sok rejtélyt hagyott hátra, amelyeket Cassini még nem fejtett meg. Például a tudósok először a Szaturnusz északi pólusán észleltek hatszögletű szerkezetet a Voyager felvételein.

A Cassini nagyobb felbontású fényképeket készített az északi hatszögről. Az adatok egy rendkívül stabil hullámról szólnak a bolygó légkörében, amely 30 éve tartja fenn a Szaturnusz hatszögét.

Kötőtű gyűrűkben

A tudósok először a NASA Voyager űrszondájáról készült felvételeken látták ezeket az apró részecskékből álló felhőket, amelyeket „küllőnek” neveznek. A küllőket elektrosztatikusan feltöltött apró részecskék okozzák, amelyek a gyűrű síkja fölé emelkednek, de a tudósok még mindig azt próbálják kitalálni, hogy a részecskék hogyan kapják ezt a töltést.

Még zavarba ejtő volt néhány apró részecskékből álló ék alakú felhő, amelyeket a Szaturnusz gyűrűiben fedeztek fel. A tudósok „küllőknek” nevezték őket, mert úgy néznek ki, mint a kerékpár küllői. A Cassini csapata azóta kereste őket, hogy az űrszonda először megérkezett a Szaturnuszhoz. A Szaturnusz napéjegyenlősége idején a napfény megvilágította a peremgyűrűket, és küllők jelentek meg a Szaturnusz B gyűrűjének külső részén. A Cassini tudósai még mindig tesztelik elméleteiket arról, hogy mi okozhatja ezeket a furcsa jelenségeket.

A Voyager jövője

A Voyager űrszonda ma is úttörő szerepet tölt be a Naprendszerünk szélére vezető utazásban. Nem várhatjuk el ezektől az űrhajóktól, hogy valódi csillagközi teret tárjanak fel, de a haliopauzáról igen sikeresen továbbítanak adatokat. A tervek szerint radioizotópgenerátoraik energiája 2030-ig elegendő lesz, majd az élettelen hajók tehetetlenségből repülnek a világűrben, amíg nem találkoznak valamelyik csillaggal.

A Voyager 1 képe (balra) konvektív felhőket mutat a Szaturnuszon, 1980-ban. A 2004-es Cassini képen (jobbra) egy vihar látható a Draco nevű óriási óriás légkörében, amely a Cassini által észlelt rádiósugárzás erőteljes forrása volt. Ez a rádiósugárzás nagyon hasonlít a Földön villámlás által keltett rádiókitörésekhez. 2009-ben a Cassini fényképeket küldött vissza a Szaturnusz légkörében felvillanó villámokról.

A Voyager 1-et 1977. szeptember 5-én indították útjára, és jelenleg mintegy 17 milliárd kilométerre található a Naptól. Ez a legtávolabbi űrhajó. Az 1977. augusztus 20-án felbocsátott Voyager 2 jelenleg mintegy 14 milliárd kilométerre található a Naptól.

A Cassini űrszonda által készített képekből készült videó hurrikánokat és viharokat mutat be a bolygó északi sarka körül.

A Voyagers a JPL-ben épült, amelyet a California Institute of Technology üzemeltet. A Cassini-Huygens küldetés a NASA, az Európai Űrügynökség és az Olasz Űrügynökség közös projektje. A JPL a Cassinit is üzemelteti, az orbitert és két fedélzeti kameráját a JPL-nél tervezték, fejlesztették és szerelték össze.


Videó a Cassini felfedezéseit mutatja be 15 évnyi munka során