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. Велича��шее 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 осоз��авало, 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.
