Автор статьи – астроном Ю. Соломонов, окончил Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъёмки и картографии,член Американской ассоциации наблюдателей переменных звёзд, автор научно-популярных статей по астрономии и истории в таких изданиях, как "Земля и Вселенная"(издание РАН), "Вселенная и мы"(ГАИШ), "Тайны ХХ века"
Почему у американцев Луна серого цвета?
Лунная мистификация американцев.
Эта история началась в 1833 году, когда британский астроном Джон Гершель, сын знаменитого Уильяма Гершеля, открывателя планеты Уран, отправился с телескопом своего отца, на тот момент крупнейшим в мире (диаметр зеркала равен 122-см) в Кейптаун (Южная Африка, мыс Доброй Надежды) для изучения неба южного полушария. Подобная экспедиция, да ещё со столь огромным инструментом, для тех лет была довольно передовой, и все ждали от астронома множество удивительных открытий.
Американские журналисты из газеты “Sun”, решили не дожидаться этих самых открытий, которые могли быть интересны для науки, но мало интересны обывателю, и, для увеличения тиража, - придумали их сами. В результате телескоп Гершеля превратился в уникального технологического «монстра», дающего увеличение до 42 тысяч крат (для справки - на земном небе, вследствие наличия атмосферы, астрономы, даже на самых крупных телескопах, не используют увеличение свыше 1200 крат), благодаря которому астроном сумел разглядеть на Луне моря, реки, озера, действующие вулканы, пальмы и даже цветы. Но этого газетчикам показалось мало и, они дали описания даже разумной жизни в виде мышечеловеков, единорогов, рогатых медведей и диких голубей. Тиражи газеты “Sun” возросли, а её перепечатки, дополненные еще и рисунками, появились в других газетах, включая европейские!
Разумеется, сам ученый не мог наблюдать ничего подобного, занимаясь изучением туманностей и звёзд. С тех пор история с журналисткой уткой, стала называться «Большое лунное надувательство» [1]
Истинный цвет Луны
Вопросом - какого цвета Луна - человечество интересовалось издревле. Лектор московского планетария Николай Мамуна отвечал на этот вопрос так: «Луну издревле связывали с серебром. Однако очень чистый белый цвет Луна имеет лишь днем. Это объясняется тем, что рассеянный небом голубой свет добавляется к желтоватому свету самой Луны. По мере же ослабления голубого цвета неба после захода Солнца она становится все более желтой и в какой-то момент чисто-желтой, а затем, по окончании сумерек, снова желто-белой. Остаток ночи Луна сохраняет светлый желтоватый цвет, в точности подобный дневному Солнцу. В очень ясные зимние ночи, когда полная Луна стоит высоко, ее цвет кажется белее, но вблизи горизонта она становится такой же оранжевой и красной, как и заходящее Солнце» [2]. А какой же истинный цвет Луны? Ученые начала XIX века не торопились ответить на этот вопрос. Дело в том, что наша планета окружена атмосферой, которая влияет на цвет небесных светил. Во времена Джона Гершеля, теория о том, что цвет звёзд зависит от земной атмосферы, была довольно популярной [3] и продержалась до изобретения спектроскопа. Да и авиация находилась на уровне начальном, так что преодолеть атмосферу, чтобы увидеть истинный цвет звезд и Луны, на тот момент было нельзя. Тем не менее, именно Джон Гершель, стал первым кто оставил описание истинного цвета Луны. В книге Франсуа Араго «Общепонятная астрономия» (СПб: 1861, т. 3, кн. 21, с. 315) обсуждается отражательная способность лунной поверхности. «Находясь на мысе Доброй Надежды, – говорит знаменитый астроном, – я часто сравнивал вертикальную сторону Столовой горы, освещенную восходящим Солнцем, с полною Луною, скрывавшеюся сзади горы, и такова была тождественность блеска светила и каменной породы [sandstone], что я не мог различать их друг от друга. А если мне станут возражать, что каменная порода наблюдалась мною вблизи, а Луна весьма издалека, то я припомню, что, по несомненным оптическим законам, порода сохранила бы тот же самый блеск на всяком расстоянии» [4].
Обратим внимание на снимок Столовой горы [рис 1.]. Она серая, так как поверхность состоит из галечного кварцевого песчаника, темно-серых алевролитов и других подобных по цвету минералов [5]. И лишь внутри горы имеются минералы коричневого и бордового цвета.
Удивительно, но Луна не являлась главным объектом наблюдения в экспедиции Гершеля, но именно благодаря Франсуа Араго, именно это наблюдение и стало довольно известным. Ко времени Араго (середина XIX века), астрономы уже получили в свое распоряжения два новых метода исследования — спектральный анализ и фотографию. Правда, первый из них годился лишь для самосветящихся тел — звёзд, и совершено был не приемлем для планет и спутников — ведь они светят отраженным светом и спектр Солнца смешивается со спектрами пород или газов самих планет.
Фотография же, была черно-белой. К началу ХХ века появились различные методы окраса с использованием светофильтров [6], после чего астрономы решили вновь вернутся к определению истинного цвета Луны, тем более, что та же спектроскопия довольно точно показала, что цвет звёзд не зависит от атмосферы Земли, а зависит от химического состава и температуры их поверхности. Так что астрономы вновь решили применить данный метод для определения истинного цвета Луны. Советский планетолог Юрий Шкуратов в своей книге «Луна: далекая и близкая» [7] пишет следующее: «Цветоделительные фотографии Луны Мите и Зигерта (1911 год) и Роберта Вуда (1912 год) оказались первыми и довольно достоверными. В частности, на изображениях, полученным Мите и Зигертом, хорошо видно, что красный оттенок имеют центральная часть Моря Ясности, восточная часть Моря Дождей, Море Холода, плато Аристарх, кольцевая область вокруг кратера Тихо. Синий оттенок имеют: Море Спокойствия и периферийная часть Моря Ясности, северная часть Моря Изобилия (в районе посадки КА «Луна-16»), западная часть Моря Дождей, западная и южная части Океана Бурь. Все эти цветовые особенности подтвердились в дальнейшем». Однако, эти работы, не считались столь достоверными и «дальнейшее подтверждение», про которое пишет автор произошло более чем через 50-лет. А пока же астрономы, все - таки, решили зайти со стороны спектральных исследований.
Первыми здесь были советские ученые. В 1954 году в Большой Советской Энциклопедии в статье «Луна» было ясно сказано о её цвете: «Количество отражаемой лучистой энергии монотонно возрастает с переходом от фиолетовых лучей к инфракрасным; Поверхность Луны в основном покрыта тёмным веществом коричневатого оттенка; Осмотр различных участков диска Луны в телескоп обнаруживает лишь очень незначительные изменения в цвете» [8]. Советские астрономы, к тому времени, уже наработали целый метод, позволяющий отделить спектр Солнца от спектра лунных пород, хорошо описанный в журнале «Юный техник» за 1959 год, когда советские планетологи зафиксировали вулканическую активность в кратере Альфонс: «Луна, подобно зеркалу, светит отраженным солнечным светом, и поэтому спектр лунной поверхности в точности повторяет спектр Солнца. Сверху как раз и изображен спектр кратера Альфонс в спокойном состоянии, а ниже спектр «вспышки». При сравнении этих двух спектров можно заметить, что в спектре «вспышки» появилась белая полоса, которой нет в спектре Солнца» [9].
Фотография подтвердила коричневый цвет Луны в 60-е годы. Несмотря на то, что цветные пленки появились в 1936 году, их чувствительность была не столь высока, чтобы уверенно зафиксировать цвета Луны и лишь в 1960 году, советский планетолог Н.П. Барабашов получил на фотографии непосредственно коричневый цвет ее поверхности [рис.2].
От мистификации к фальсификации
Однако, несмотря на то, что советский планетолог Надежда Сытинская писала о коричневом цвете Луны, а под руководством Юрия Липского появился даже коричневый глобус, на американских снимках с миссии «Аполлон» мы видим серую Луну! Почему так произошло?
Дело в том, что оба метода которые описаны выше, не давали стопроцентной гарантии истинного цвета Луны! Тот же Юрий Шкуратов сообщает, о снимке Барабашова: «В то время качество такой пленки и возможности цветной печати были не очень высокие, поэтому о распределении цветовых оттенков с помощью полученных фотографий практически ничего нового не удалось узнать». А спектральный анализ все равно давал ошибки, самой известной из которых было обнаружение воды в спектре Марса американским астрономом Уильямом Синтоном в 1958 году, подтвержденной даже другими наблюдателями, но оказавшейся там от влияния спектра земной атмосферы. Как известно, наука не строится на заявлениях авторитетов, да и астрономы часто ошибаются. Думаю, читатель прекрасно знает историю о Сергее Павловиче Королеве и твердой Луне, где как раз советские астрономы ошибочно считали, следуя за общепринятой в то время гипотезой Томаса Голда, что Луна покрыта пылью, в которую может и провалится аппарат [10]. Возможно, на них повлиял и роман известного фантаста А.Кларка “Лунная пыль” (1961, русское издание 1964), в которой описывалась авария лунного пылехода, провалившегося в лунную пыль при вынужденной остановке. Менее известна, ошибочная интерпретация верных наблюдательных данных упомянутым выше Юрием Липским, как свидетельства наличия атмосферы у Луны, в то время как их источником было явление лунной поляризации [11] И если советские астрономы ошиблись, вслед за американскими, только с пылью, то американские – и с пылью, и с цветом!
Американские «Сервейеры» передавали на Землю изображения, но они были черно-белыми. Поэтому, разумеется для них были применены традиционные и считающиеся более проверенными методы светофильтров. Однако, по мнению профессионального кинооператора и преподавателя ВГИК Леонида Коновалова, «из-за неправильно подобранной триады фильтров цвет реголита потерял насыщенность и стал почти серым. Это повлекло за собой ошибочное решение о том, что делать песок в павильоне, для имитации лунной поверхности, следует серо-пепельным» [12].
Конечно, американцы доверились не только светофильтрам, но и геологическим данным. В большой работе[13], посвященным итогам миссии “Сервейеров”, мы можем прочитать описание поверхности Луны, где присутствуют песчаники, а обломки лунных камней сравнивают с фрагментом песчаника. Причем, американцы указывают даже название — Песчаник Кокино. Как сообщает Википедия, это горное образование особенно заметно в Гранд-Каньоне, где оно видно как белый обрывистый слой [14]. Обратим, внимание на то, что горы из этого песчаника очень сильно похожи на Столовую, с цветом которой Джон Гершель и сравнивал цвет Луны (рис.3)
Разумеется, белый песчаник имеет значительно большее альбедо, чем Луна и Столовая гора, которая со времен Гершеля и являлась мерой оценки яркости нашего ночного светила. Суммировав данные по цвету фильтров и строению земных гор, решили, что Луна должна иметь серый цвет и как метко выразился Леонид Коновалов: «в павильон стали завозить серый грунт для съемки имитации высадки на Луну людей». Увы, в августе 1969 года, когда снимки серой американской Луны уже шли по миру, советский «Зонд-7» сделал первый в мире цветной снимок Луны, которая, как и у Барабашова, оказалась коричневой(рис.4). Американские ученые приступили к исследованию лунного цвета, значительно позднее советских коллег, как пишет, Юрий Шкуратов, собравший в своей книги практически всю историю колорометрии Луны: «достижения в телескопической колориметрии Луны были получены с помощью видиконной техники (Маккорд и др., 1976 – 1979 годы). В частности, были созданы атласы изображений показателей цвета: С(0,40/0,56 мкм) и С(0,56/0,95 мкм), позволившие провести детальный геологический анализ многих участков лунной поверхности. Наилучшие колориметрические изображения Луны, которые представляют собой отношения двух альбедных изображений, С(0.750/0.415 мкм) и С(0.950/0.750 мкм), были получены КА «Клементина»…». И здесь же Юрий Георгиевич даёт вывод из этих работ: «Показатели цвета лунной поверхности сравнительно слабо зависят от условий освещения».
Удивительно, но НАСА, как, впрочем, и другие серьёзные научные организации никак не комментируют такую разницу в цвете. И лишь на околонаучных форумах и блогах можно найти различные версии: от изменения угла освещения до разных мест посадок и химического состояния пород. Но, как Земля не может быть одновременно плоской и шарообразной, так и поверхность нашей Луны, никак не может быть одновременно коричневой и серой. Её цвет постоянный и не зависит от угла освещения, о чем есть убедительная статья доктора физико-математических наук Александра Ивановича Попова: [15]
Ну а ценители иронии истории могут сказать, что Джон Гершель рассчитался таким образом с американцами за их «лунную мистификацию», подставив с серой Луной в лунной фальсификации.
Юрий Соломонов, сентябрь 2021 г.
[2] https://www.nkj.ru/archive/articles/10611/ (Наука и жизнь, Какого цвета Луна?)
[3] https://vk.com/@-50276167-suhoputnyi-admiral-smit ( Тайны ХХ века, Сухопутный Адмирал Смит)
[4] https://infopedia.su/24x18dfe.html (Вселенная в вопросах и ответах)
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Cape_Town#Table_Mountain_Group_deposition версия от 16 декабря 2020 года.
[6]https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0
[7] Луна далекая и близкая – Харьков: ХНУ, 2006.
[8] БСЭ 1954 года издания, стр.471
[9] http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/u-t/1959/3/vulkan-na-lune.html
[10] https://dslov.ru/pos/3/p3_64.htm
[11] «Московский астроном на заре космического века». Глава 13. «Водораздел судьбы: Королевский астроном»
[12] http://leonidkonovalov.ru/meeting/moon/?ELEMENT_ID=392
[13] Surveyor Program Results Final Report January 1, 1969
[14] https://livepcwiki.ru/wiki/Coconino_Sandstone
[15] https://manonmoon.ru/articles/s1090.html