12 квітня 1961 року Юрій Гагарін першим із людей здійснив політ в космічний простір. За 60 років космос став трохи ближче: ми вже відправляємо роботів-дослідників на сусідні планети, вивчаємо чорні діри та екзопланети й намагаємося розгадати загадки нейтронних зірок. У День космонавтики ми пропонуємо згадати важливі віхи освоєння космосу в 10 зображеннях.
Фото зворотного боку Місяця, 1959
Довгий час знання про поверхню Місяця були обмежені: адже вона завжди звернена до Землі тільки однією стороною. Причина цього — мільйони років впливу сили тяжіння Землі, через які період обертання Місяця навколо своєї осі поступово зрівнявся з періодом обертання навколо Землі (27,332 земних діб).
Вперше поглянути на зворотний бік нашого супутника вдалося завдяки радянській автоматичній міжпланетній станції «Луна-3», запуск якої відбувся 4 жовтня 1959 року. Вона була забезпечена автономною системою орієнтації «Чайка», завдяки якій не просто хаотично оберталася в просторі, а могла фіксувати своє становище і напрямок руху в космосі.
Для знімання і передачі знімків був розроблений фототелевізійний пристрій «Єнісей-2», здатний знімати на фотоплівку, проявляти отримані кадри, перетворювати їх у відеосигнал і передавати їх за допомогою радіопередавача. Самим незвичайним в роботі «Єнісей-2» було походження фотоплівки. В СРСР ще тоді не виробляли плівку потрібної якості, і тому вчені скористалися тією, що вдалося добути зі збитих розвідувальних літальних апаратів США.
Юрій Гагарін після приземлення, 1961
На цьому фото зображений Юрій Гагарін через кілька годин після першого в історії виходу людини на земну орбіту. Льотчик-космонавт повернувся цілим і неушкодженим, проте його життя і здоров’я неодноразово перебували під загрозою під час польоту. Так, під час зльоту ракета-носій «Восток-1» через низку технічних неполадок пролетіла вгору на 85 кілометрів більше, ніж треба – був великий ризик, що космонавт просто не зможе повернутися на Землю. На щастя, гальмівна система корабля не підвела. На шляху з орбіти трапилася інша неприємність: після катапультування з кабіни пілота Гагарін не відразу зміг знайти в складках одягу тросик, що відкриває клапан дихання в герметичному скафандрі. Щоб впоратися з проблемою, йому знадобилося 6 хвилин.
Запуск «Восток-1» відбувся 12 квітня о 9:07, перший політ людини в космос протривав 108 хвилин. Юрій Гагарін не брав участі в управлінні кораблем, але мав код доступу до системи ручної навігації на випадок, якщо щось пішло б не так. Однак перший космонавт не сидів склавши руки, а проводив базові експерименти, метою яких було з’ясувати, наскільки зручно людині що-небудь робити в космосі. Ось що він пробував робити в умовах невагомості: пити, їсти, писати олівцем. З усіма завданнями вдалося впоратися відмінно, а олівець і інші дрібні предмети космонавт згодом запропонував прив’язувати, щоб вони не злітали. Свої відчуття він записував на бортовий магнітофон.
Базз Олдрін на Місяці, 1969
Першою людиною, яка ступила на поверхню Місяця, був американський астронавт Ніл Армстронг. Однак його колезі, Базу Олдріну, пощастило в іншому: практично на всіх знімках з місячної експедиції зображений саме він, оскільки фотоапарат за межами корабля в астронавтів був один і перебував він в Армстронга.
Олдрін і Армстронг разом з Майклом Коллінзом були членами екіпажу космічного корабля «Аполлон-11», що доставив астронавтів на Місяць. Експедиція тривала з 16 по 24 липня 1969, однак з усього цього часу на супутнику Землі Олдрін і Армстронг провели всього лише 2 години 31 хвилину 40 секунд. Посадка відбулася 20 липня на спеціальному модулі «Орел». Попри обмежений час, астронавти встигли зібрати зразки порід і встановити комплект наукових приладів для збору даних про Місяць.
Аналіз місячного ґрунту показав схожість поверхневих місячних порід з земними базальтами. Це стало свідченням спільного минулого у Землі та Місяця і спростовувало гіпотезу про захоплення Місяця ззовні тяжінням Землі. При цьому в здобутих зразках не вдалося знайти будь-яких слідів впливу води та водомістких мінералів. Не підтвердилася і гіпотеза про наявність мікроорганіки на Місяці. Завдяки встановленим астронавтами сейсмографам вдалося зафіксувати наявність сейсмічної активності на супутнику Землі, нехай і дуже слабкою.
Місяць і Земля, 1977
Місяць і Земля знаходяться дуже близько один до одного за космічними мірками, тому на ранніх фотографіях із супутників було неможливо зафіксувати їх в одному кадрі. Вперше таке загальне фото зняв космічний зонд “Вояджер-1» під час польоту до Юпітера і Сатурну. Знімок було зроблено 18 вересня 1977 року з відстані 11,66 мільйона кілометрів від Землі.
«Вояджер-1» був створений в рамках розвитку плану NASA по виряджанню автоматичних зондів до зовнішніх планет Сонячної системи. Програма-мінімум «Вояджера-1» полягала в отриманні детальних знімків Юпітера, Сатурна і його супутників, з чим йому вдалося успішно впоратися. Однак під час розробки зонд спочатку готували до того, щоб при вдалому збігу обставин йому вдалося дослідити далекі рубежі Сонячної системи. Для цього він був оснащений спеціальною антеною для зв’язку на далеких дистанціях, а також трьома ядерними джерелами живлення замість більш звичних в той час сонячних батарей.
На сьогодні «Вояджер-1» є найбільш віддаленим від Землі об’єктом, створеним людьми. Зараз він полетів від нас на 21 мільярд кілометрів і покинув геліосферу — область, заповнену частинками, які розносить сонячний вітер.
Золота пластинка Вояджера, 1977
Зонди проєкту «Вояджер» планували відправити на далекі відстані — настільки далеко, що вони гіпотетично могли б потрапити в руки позаземним формам життя. Вчені вирішили не втрачати таку можливість, якою б фантастичною вона не здавалася. Тому на борт «Вояджера-1» і «Вояджера-2» помістили золоті платівки із записаними звуками та зображеннями: вони повинні були продемонструвати культурну різноманітність жителів Землі та красу самої планети.
Перший розділ пластинок містить вітання на 55 мовах, в число яких входять як поширені англійська, арабська, китайська, російська, так і вже мертві мови: аккадська, арамейська, хетська, латинська. Друга частина, сама об’ємна, включає музичні твори різних культур: від європейської класики та сучасних джазу і року до грузинського хорового багатоголосся, ритуальних співів навахо і весільних пісень Перу. Решта записів — це звуки природи: шум припливів і шелест листя, звуки різних тварин, а також антропогенні звуки: скрегіт пил, удари молотків, шум доріг. Золоті пластини також містять зображення земних красот і досягнень людської науки: схеми складу атмосфери Землі, ділення клітин, розвитку людського ембріона й інші.
Крах шаттла Challenger, 1986 рік
На жаль, історія вивчення космосу складається не тільки з успіхів, проривів і відкриттів, але і з трагедій. 28 січня 1986 року багато жителів США стежили за запуском шаттла «Челленджер» в прямому ефірі. Однак на 73 секунді польоту стався вибух зовнішнього паливного бака «Челленджера», в результаті якого шаттл був знищений, а всі 7 членів екіпажу загинули.
Причиною катастрофи стало пошкодження ущільнювального кільця твердопаливного прискорювача шаттла. Розгерметизація прискорювача сталася на першій же секунді запуску, про що говорили похідні від нього клуби сірого диму. Почався витік газів, розігрітих до дуже високих температур. Згодом вони пропалили оболонку паливного бака корабля, наповненого рідким воднем, а потім частина прискорювача, що відірвалася пробила кисневий бак. Зрештою відірвалося днище водневого бака, і стався вибух величезної сили.
Після розслідування причин катастрофи стало ясно, що вина за подію лежить на керівництві NASA, яке вирішило проігнорувати проблему кілець ущільнювачів. Відповідальні особи порахували неполадку недостатньо серйозною. Крім того, запуск «Челленджера» спочатку відбувався в невідповідних умовах: ущільнювачі були розраховані на роботу при +11 ºC, в той час, як у Флориді 28 січня було -6 ºC.
Hubble Ultra-Deep Field (HUDF), 2004
Ультраглибокое поле Хаббла — це знімок астрономічних об’єктів, що знаходяться в сузір’ї Піч, зроблений шляхом поєднання декількох зображень з дуже довгою експозицією. HUDF знімався протягом майже мільйона секунд (11,3 доби), покриває 1/13 000 000 від всієї площі небосхилу і містить приблизно 10 000 галактик.
На цій ділянці неба практично немає зірок, які розташовувалися б в нашій Галактиці, тому практично все, що ми бачимо в ультраглибокому полі Хаббла, — це дуже далекі об’єкти. Знімок не тільки вражає уяву, а й має практичне значення. Світло доходить до Землі з найдальших куточків Всесвіту досить пізно, тому, заглядаючи далі в простір, ми заглядаємо і далі в минуле. Ультраглибокі поля стали найважливішим інструментом для вивчення еволюції Всесвіту. Порівнюючи галактики на різних відстанях, можна намагатися простежити, як вони змінювалися з часом, і, зокрема, отримати відповідь на питання, як утворюються зоряні системи, подібні до нашої.
Перший знімок екзопланети, 2004
Велика синя зірка на кадрі — це ультрахолодний коричневий карлик, 2M1207, що знаходиться в сузір’ї Центавр в 170 світлових роках від Землі. Навколо нього обертається набагато менш помітний об’єкт — 2M1207 b, яскравість якого приблизно в 100 разів слабкіше найближчої до нього зірки. Його вдалося зняти тільки в інфрачервоному діапазоні у 2004 році, і саме він вважається першою екзопланетою, яку вдалося побачити із Землі.
Екзопланети — це планети, що знаходяться за межами Сонячної системи. Дуже довго їх не вдавалося виявити, оскільки вони дуже віддалені від Землі. Спочатку вчені навчилися їх знаходити за непрямими ознаками, таким як аналіз радіальної швидкості зірок за допомогою спектроскопії, і всього лише 17 років тому вдалося вперше отримати зображення екзопланети. На цей час виявлено 4708 екзопланет.
Відомості про 2M1207 b досі неповні, і серед наукової спільноти є сумніви в тому, чи правильно вважати цей об’єкт планетою. З одного боку, він відповідає критеріями газового гіганта: температура його поверхні становить 1300°C, а маса недостатня для того, щоб підтримувати горіння дейтерію. Але при цьому можливо, що він був утворений шляхом гравітаційного колапсу, і тоді його можна було б віднести до субкоричневим карликам — об’єктам із зоряним походженням, але занадто малою масою для термоядерних реакцій.
Селфі Curiosity, 2012
Марсохід Curiosity оснащений значною кількістю відеокамер: всього їх 17. Більшість з них розташована на щоглі, однак камеру MAHLI марсохід тримає в «руці», і саме з її допомогою йому вдалося зняти це Селфі. Також MAHLI робить мікроскопічні зображення гірських порід і ґрунту.
Curiosity був запущений в космос 26 листопада 2011 року та приземлився на Марсі 6 серпня 2012 року в кратері Гейл. Спочатку передбачалося, що його термін служби складе 2 земних роки, проте вже в грудні було вирішено продовжити його на невизначений час.
Завдяки роботі Curiosity на Марсі вдалося знайти досить велику кількість води. Аналіз ґрунту пагорбів в кратері Гейл виявив понад 1% води в загальному вмісті проби. Як правило, більша частина води розташовується в низинах, і її виявлення на височинах говорить про те, що потенційно на Марсі можуть перебувати великі поклади води. Марсоходу також вдалося підтвердити наявність на Червоній планеті періодичних викидів метану. Вік виявлених молекул не перевищує декількох сотень років, що свідчить про чинне джерело. Їм може бути тектонічна активність або вплив космічних променів. Але на Землі метан найбільш активно виготовляють мікроорганізми археї, що дає надію на те, що життя буде знайдене і на Марсі.
Перший знімок тіні чорної діри, 2019
На початку квітня 2019 року за допомогою широкої мережі телескопів Event Horizon Telescope («Телескоп горизонту подій») вдалося отримати першу фотографію тіні надмасивної чорної діри, розташованої в центрі галактики Мессьє 87. Чорні діри — це об’єкти з настільки сильною гравітацією, що її не можуть покинути навіть кванти світла, тому їх не можна просто побачити. Однак у чорних дір є тінь — область, в якій спостерігається сильне зниження яскравості світіння у зв’язку з викривленням, створюваним тяжінням чорних дір.
Чорна діра в центрі Мессьє 87 є надмасивною. За розміром цей об’єкт перевершує всю Сонячну систему, а його маса перевищує сонячну в 6,5 мільярда раз. До того як вченим вдалося сфотографувати її тінь, чорні діри були переважно теоретичними об’єктами. Всі непрямі свідчення вказували на те, що вони існують, проте отримати прямих свідчень не вдавалося. Підготовка фотографії тіні було дуже складним з технічної точки зору завданням: зібраної для створення знімка інформації було настільки багато, що її не вдалося передати через інтернет, тому жорсткі диски з даними перевозилися в аналітичні центри на літаках.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО: