Фото Луны от NASA: подделка или настоящее?

22 March

Недавно мы опубликовали подборку космических изображений в реальность которых сложно поверить. Одна из фотографий, как и ожидалось действительно вызвала споры на тему того реальное ли это фото или подделка.

Транзит Луны по диску Земли. NASA/Deep Space Climate Observatory (DSCOVR)
Транзит Луны по диску Земли. NASA/Deep Space Climate Observatory (DSCOVR)

Речь идёт о фотографии выше. Она сделана космическим аппаратом DSCOVR, основной целью которого являются климатологические наблюдения за атмосферой Земли.

Некоторым читателям относительные размеры Луны и Земли показались странными. Кроме того читатели обратили внимание на отсутствие вращения Луны вокруг своей оси, в то время как Земля совершает довольно большой поворот.

Серия снимков демонстрирующих транзит
Серия снимков демонстрирующих транзит

Давайте разбираться вместе насколько обоснованы эти подозрения в подделке.

Относительные размеры Луны и Земли

Сомнения по этому пункту возникли у читателей при оценке «на глазок» того какой размер на фото Луна и Земля должны иметь на снимке. Между тем расстояние от космического аппарата DSCOVR до Луны и Земли хорошо известны, а также известны диаметры Луны и Земли. Рассчитать как должно быть — задача для школьника.Для этого воспользуемся формулой для расчёта углового размера, которая легко выводится из формул школьной геометрии за 7-8-й класс:

Формула для расчёта углового размера
Формула для расчёта углового размера

Диаметр Луны и Земли: 3 474.2 км и 12 742 км соответственно. Расстояние от Земли до аппарата DSCOVR примерно 1 440 000 км. Расстояние от Луны до DSCOVR получим путём вычитания расстояния между Луной и Землей из предыдущей цифры, т.е. 1 440 000 - 384 400 = 1 055 600 км.

Подставляя цифры получаем угловые размеры Земли и Луны: 0.00884 и 0.00329 радиан. Т.е. угловой размер Луны должен составлять примерно 37.2% углового размера Земли.

Измерив размеры на фото, убеждаемся, что размер Луны составляет 36.5% от размера Земли. Небольшое различие между расчётными и наблюдаемыми размерами объясняется ошибками округления, а также эллиптичностью орбиты Луны, но в целом тезис о том, что размеры Земли и Луны на фото не такие как должны быть ошибочен.

Отсутствие вращения Луны вокруг своей оси

Как мы видим Земля на фоне успела сделать значительный поворот, в то время как Луна на вид не повернулась. На самом деле если мы наложим изображения Луны в начале и в конце видео, то мы увидим, что маленький поворот всё же имеет место.

Фото Луны от NASA: подделка или настоящее?

Проверим какой поворот должен быть. И нам вновь придёт на помощь школьная геометрия. Узнаём угол обзора камеры аппарата DSCOVR, он указан на сайте NASA и составляет 0.61 градуса. Аппарат находится примерно на расстоянии 1 055 600 км от Луны. Легко вычислить угол орбиты луны попадающий в такой угол обзора.

Фото Луны от NASA: подделка или настоящее?

Построим равнобедренный треугольник с вершиной в точке нахождения аппарата и основанием представляющим собой хорду соединяющую крайние точки орбиты Луны попадающие в поле зрения аппарата. Зная угол у вершины и высоту треугольника получаем длину его основания: D = 11183 км, а затем вычисляем и угол ограничивающий сектор орбиты с хордой D. Угол а = 1.68 градуса. Именно на этот угол за время пребывания в поле зрения камеры DSCOVR Луна должна была повернуться.

Предположение о том, что угол поворота Луны должен быть значительно больше ошибочно и основано на оптической иллюзии вызванной вращающейся на фоне Землей, но ничего странного тут нет — Земля действительно вращается вокруг своей оси гораздо быстрее чем Луна.

Возможно вам также будет интересно наше видео о гипотетических планетах солнечной системы: Нибиру, Фаэтон, Вулкан, Девятая Планета, Тейя и другие.

Таким образом можно сделать вывод, что обе претензии к фото — ошибочны и основаны на прикидках «на глазок», в то время как простые расчёты подтверждают, что то что мы видим на фото соответствует тому, что должно быть.

Авторы: кандидат технических наук Александр Петров, астрофизик Фёдор Карасенко
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!