Земля з Далекого космосу

Фото  Аполон-8, з орбіти Місяця,
24 грудня 1968. (c) NASA

Колись я вже писав, як людство відкривало собі Землю "зі сторони", від перших фото із Фау-2, до Pale Blue Dot.

Як би не хотілося, розповідь про "Бліду блакитну цятку", фото Землі, зроблену Вояджером, фото нашої планети, зроблене із найдальшої (поки?) віддалі -- 6 мільярдів кілометрів (~40.5 астрономічних одиниць), не повторюватиму. Дивіться у згаданому пості. А зараз хочу розповісти про аналогічний недавній проект NASA/JPL та інших. Наші емісари є біля багатьох планет. Сатурн, Марс, Меркурій, Венера, відкритий космос --- полють за астероїдами та кометами, прямуючи до своїх далеких цілей, спостерігають за Сонцем та чужими зірками. Так ось, час від часу, деякі з них трішки відволікаються від своєї основної роботи --- дослідження відповідних небесних тіл, і фотографують Землю. Щоб ми могли побачити її такою,  як вона бачиться їм. І бачилася б (з обмовками) нам, якби ми могли бути там.



Почнемо із Cassini. На 19 червня 2013 було заплановано сфотографувати Сатурн ззаду, із неосвітленої Сонцем сторони. Так фото фіксує, в тому числі, розсіяне світло, тому роблятсья вони для спостереження за дифузними кільцями, (розмитими і погано видимими у відбитому світлі). Однак, виявилося, що одночасно на ньому буде видно Землю! Команда Cassini запропонувала всім зацікавленим вийти в час, коли робитиметься фотографування (з 21:27 по 21:42 UTC), і відсалютувати Сатурну, чи й сфотографувати його.

На жаль, Земля займає на цьому фото менше пікселя. Віддаль -- 1.44 мільярди кілометрів. Шанси, що фотони, відбиті від однієї конкретної людини потраплять в камеру Cassini -- менші за одну мільйонну. Тим не менше -- чим не груповий портрет? ;-)

Сатурн і Земля. До Сатурна 1.2 млн км, до Землі -- 1.44 млрд км. Роздільна здатність -- 69 км на піксель для Сатурна, 86620 км на піксель для Землі -- вона займає менше пікселя. Місяць теж видно. Він у нас примітний.
(с) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Можете знайти себе? Чи хоча б Землю? Якщо ні, підкажу.

(с) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Нещасних півтора мільярди кілометрів -- мізер навіть в масштабах Сонячної системи. До Нептуна -- 4.5 мільярди кілометрів, до Вояджера-1 -- всіх 17.  І все, всі ми -- одна  крапка.

Придивимося ближче:

Земля -- ліворуч, Місяць -- праворуч. Це фото, на відміну від попереднього, зроблене тоді ж, але вузькокутною камерою, тому роздільна здатність -- 8662 км на піксель. Тобто, він вже не один. :-) Хоча, є нюанси -- освітлена Земля, все ж, не повністю, для Сатурна вона має "надкушену" форму -- див. нижче. Увага, видимий розмір -- ілюзія, спричинена засвіткою та іншими подібними ефектами.
(c) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

(Див. також "Pretty picture: Looking backward".)

До повного щастя, того ж дня Землю фотографували і з протилежного кінця (в гуманітарному розумінні цього слова, Азімова згадуючи), нашої системи --- з під самого Сонця. Там, на орбіті Меркурія якраз працює "Messenger".

На віддалі 98 мільйонів кілометрів, дивлячись від Сонця, наша планета виглядає так:

Земля та Місяць з Меркурія. Обидва займають менше пікселя, видимий розмір -- лише наслідок засвітки.
Монтаж внизу показує, якою стороною Земля та Місяць були повернуті до Messenger-а. Помітки на Місяці -- місця посадки "Аполонів". Десь на фото є і Плутон, хоча й невидимий для камери. 19 червня 2013.
(c) NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Насправді, Messenger теж не байдики бив, батьківщину розглядаючи, --- фото зроблено під час пошуку невідомих супутників Меркурія. Тому, хоча фактично і Земля і Місяць займають менше пікселя, вони сильно пересвічені --- зйомка, для пошуку тьмяних тіл, робилася із великою витримкою.

Днем пізніше Земля знову попала в кадр дослідника Меркурія. Також, на фото є Плутон, хоча роздивитися його камера не може.

Нижче -- ще один монтаж, фото з нього та зроблене приблизно в той же час фото із супутника Землі GOES, який знаходиться на геостаціонарній орбіті (~36 тисяч кілометрів від поверхні Землі).

Земля зблизька і здалеку. Фото з GOAS чорно-біле, розфарбоване згідно даних проекту Visible Earth.
(c) PHL @ UPR Arecibo, NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington, NERC Satellite Station, Dundee University, Scotland

 (Див. також: "Earth and Moon from MESSENGER".)

Аналогічна пара для фото від Cassini:

 (с) PHL @ UPR Arecibo, NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute, NERC Satellite Station, Dundee University, Scotland

---

Інші фото Землі з далекого космосу

Фотографій Землі із зовнішньої систем є зовсім мало. Біла блакитна цятка з "Вояджера-1", згадане вище фото з Cassini, та ще одне, зроблене ним же в 2006-му (збільшена версія). І все. Причина проста --- дивлячись з зовнішньої частини Сонячної системи, Земля знаходиться заблизько до Сонця. Легко пошкодити чутливі сенсори камер. Апарати, що працюють біля внутрішніх планет цієї проблеми не мають, або вона виражена значно слабше. Тому фотографій більше. Подивимося на деякі із них.

На завершення теми цяток, фото нашої планети з поверхні Марса, зроблене марсоходом Spirit:

Земля. NavCam -- скрізь світлофільтри PanCam Земля вийшла заслабкою, щоб її вдалося роздивитися. 7 березня 2004.
(c) NASA/JPL/Cornell/Texas A&M

Взагалі, Земля з Марса буде добре видима неозброєним оком, як і Місяць. Правда, видаватимуться точками. Максимальна віддаль між ними складатиме 17' (кутових секунд, трішки більше половини видимого діаметра Місяця з Землі, який складає 31') коли планети найближче, і 3.5', коли найвіддаленіші. З того приводу, вже потроху виділяють і "марсіанську астрономію".

Над-потужна камера Mars Global Surveyor могла побачити більше:

Земля і Місяць. 8 березня 2003, перше фото з далекого космосу, де Землю видно у вигляді диску. Яскравість --  −2.5 і +0.9 зоряних величин, відповідно. Віддаль -- 139 млн км.
Mars Global Surveyor Mars Orbiter Camera. Кольори, правда, дивним чином накладалися (див. наступне посилання) -- вихідне фото чорно-біле, але то таке.
(c) NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Порівняння із глобусом. Біла пляма над Південною Америкою -- хмари.
(c) NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Його наступник, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), може побачити ще більше:

Земля і Місяць з MRO. Його камера, HiRISE, явно потужніша, ніж MGS MOC. 3 жовтня 2007. До Землі 142 мільйона кілометрів. Роздільна здатність -- 142 км на піксель (Земля - 90 пікселів, Місяць -- 24). Зображення доволі серйозно оброблялося. Деталі див. за посиланням нижче.
(c) NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Недавно почивший Deep Impact, під час місії EPOXI, теж навів свою, дещо підсліпувату, камеру, на Землю, знаходячись на віддалі 50 млн км. При чому, спостерігав за нею цілих 24 години.

Земля і Місяць. Віддаль -- приблизно 50 млн км. 28-28 травня 2008. Між кадрами по 15 хвилин. 
(c) NASA / JPL / UMD / animation by Gordan Ugarkovic

 Інший варіант цієї анімації, який відрізняється використаною обробкою, взятий із Вікі:

(c) Donald J. Lindler, Sigma Space Corporation and NASA/JPL-Caltech/GSFC/UMD (рекомендую почитати опис за посиланням!)

Бліки від Сонця, (так звані specular reflection), що відбивається в океанах Землі, всі бачите?

Насправді, свої перші фото Землі "Вояджер-1" зробив ще в 1977-му:

Земля з "Вояджера-1", під час його відльоту. 11.66 млн км. 18 вересня 1977. (c) NASA / JPL

Рано почав і MRO:

Mars Reconnaissance Orbiter відлітає, камера CTX (Context Camera). Віддаль -- ~10 млн км. 8 серпня 2005.
Витримка встановлювалася по Місяцю, тому багато яскравіша Земля дуже пересвічена. (До речі, на багатьох фото вище, яскравість Місяця помітно "підтягнута" до яскравості Землі, інакше він був би занадто тьмяним.)  (c) NASA/JPL/?...

"Juno" ("Юнона"), відлітаючи до Юпітера, на прощання зробила ось таке фото:

Juno, в дорозі до Юпітера. 26 серпня 2011. Віддаль -- 9.66 млн км.
(с) NASA/JPL-Caltech
(Примітка -- це фото blogspot ну ніяк не хотів вставляти! Точніше, вставлялося, але залишалося чисто чорним. Довелося аж через GIMP в tiff, тоді сприйняло.)

(До речі, ще одну серію фото вона зробила кілька днів тому, під час гравітаційних маневрів, востаннє наблизившись до Землі, перш ніж нарешті набути достатньо швидкості, щоб дотягнутися до Юпітера.)

"Галілео", прямуючи до того ж Юпітера, теж не погребував. Зробив цілу анімацію. Через проблеми  --- направлена антена так і не розкрилася, це був останній раз, коли він мав достатньо широкий канал, щоб дозволити собі передавати анімацію...

"Galileo", 16-17 грудня 1992. 56 кадрів, розділених 15-хвилинними інтервалами, загальна тривалість анімації -- 14 годин. Див. також "A forgotten image of Earth and the Moon". Віддаль, станом на 16-те, складала 6.2 млн км.
(c) NASA / JPL / Doug Ellison

 Кольорове зображення, створене із кадрів тієї ж серії:

16 грудня 1992, 6.2 млн км до Землі. (с) NASA/JPL

На цьому, поки, все. Ближче півдесятка мільйонів кілометрів підкрадатися мені, в даний момент, лінь. Але, багато апаратів, відлітаючи, пролітаючи поруч чи повертаючись із Далекого Космосу, фотографували і з менших відстаней. (Насправді, крім того, що вони гарні, такі фото служать для випробування та калібрування апаратури). Дуже рекомендую заглянути сюди: Pictures of Earth by Planetary Spacecraft. Також див. фото із Маринера-10, зроблене з віддалі 2.6 млн км, інформація з якого використовувалася для "розфарбовування" фото Землі з орбіти Марса, зроблене MGS.  Навіть якщо з англійською складно, фото можна дивитися і без неї.