В новом выпуске программы StarTalk знаменитый астрофизик Нил деГрас Тайсон и его бессменный соведущий Чак Ницца обсуждают одну из самых амбициозных целей современной космонавтики. Подготовка миссии NASA Artemis III, в рамках которой планируется первая за десятилетия высадка человека на Луну, сосредоточена на Южном полюсе нашего спутника — месте, скрывающем ключ к долгосрочному пребыванию человечества в космосе.
🌞 Парадокс «Высокого полдня» и наклон земной оси 0:00
Разговор начинается с неожиданного наблюдения Нила деГраса Тайсона о бытовой неосведомленности людей. По его словам, более половины опрошенных им людей уверены, что в полдень Солнце находится прямо над головой . Однако для жителей континентальной части США (и большинства регионов северного полушария) это физически невозможно в любой день года.
Ключевые факты о положении Солнца:
- Тропики: Единственные места на Земле, где Солнце бывает в зените, ограничены широтами от 23,5° северной широты до 23,5° южной широты .
- Наклон оси: Число 23,5° не случайно — это угол наклона земной оси относительно плоскости орбиты .
- География США: Гавайи (около 15° с.ш.) — единственный штат США, где Солнце бывает в зените. В Нью-Йорке даже в день летнего солнцестояния оно поднимается лишь до ~74°, а зимой едва достигает 26° .
По мнению Тайсона, заблуждение о Солнце в зените поддерживает сам термин «High Noon» (полдень), который в массовой культуре и вестернах ассоциируется с моментом, когда тени исчезают, а герои выходят на дуэль . Чак Ницца иронично замечает, что для многих «полдень» — это просто время, когда нужно «пристрелить человека» .
🌑 Особенности освещения на Луне и «лунные заговорщики» 7:53
Тайсон объясняет фундаментальную разницу между освещением на Земле и на Луне. На нашей планете небо голубое из-за рассеивания солнечного света в атмосфере. Благодаря этому тени на Земле не являются абсолютно черными: свет, отраженный от молекул воздуха, подсвечивает объекты даже там, куда не падают прямые лучи .
На Луне ситуация иная:
- Отсутствие атмосферы: Нет воздуха — нет рассеянного света. Вне прямых лучей Солнца царит абсолютная тьма .
- Звезды днем: На Луне можно видеть звезды, даже когда Солнце находится в небе, потому что черное небо не «забивается» атмосферным свечением .
- Фотографический парадокс: Тайсон жестко высмеивает сторонников теории «лунного заговора», которые утверждают, что отсутствие звезд на снимках Армстронга и Олдрина доказывает подделку . Он поясняет: поверхность Луны настолько яркая в солнечных лучах, что диафрагма камер закрывается, делая слабый свет звезд невидимым для пленки . «Неужели вы думаете, что в NASA были такими идиотами, что забыли бы добавить точки звезд на задний план, если бы фальсифицировали съемку?» — риторически спрашивает ученый .
🧊 Южный полюс Луны: Загадка «Холодных ловушек» 4:31
Главная причина интереса к Южному полюсу Луны кроется в его уникальной топографии. Как и на Земле, чем ближе к полюсам, тем ниже Солнце стоит над горизонтом. На лунном Южном полюсе оно никогда не поднимается высоко .
Это создает феномен вечной тени:
- У кратеров на полюсах есть высокие края (rims), которые блокируют низкие солнечные лучи .
- Дно таких кратеров не видело солнечного света в течение миллиардов лет .
- Научный термин для таких мест — холодная ловушка (cold trap) .
Когда кометы (состоящие в основном из льда) или метеороиды ударяются о поверхность Луны, вода испаряется, ее молекулы разлетаются и могут упасть в такую «ловушку». Попав в зону вечной тени, где температура критически низка, молекула воды остается там навсегда в замороженном состоянии .
🚀 Миссия Artemis III и концепция ISRU 11:29
Artemis III станет первой миссией NASA, которая целенаправленно отправит астронавтов на Южный полюс для верификации запасов воды . Тайсон подчеркивает стратегическую важность этого ресурса.
Существует концепция ISRU (In Situ Resource Utilization) — использование ресурсов на месте .
- «Зачем везти песок на пляж?» — приводит аналогию Тайсон. Если на Луне есть вода, ее не нужно доставлять с Земли, что колоссально удешевляет колонизацию .
- Вода нужна не только для питья: ее можно расщеплять на кислород для дыхания и водород для ракетного топлива.
В завершение беседы Чак Ницца шутит, что из добытого льда можно было бы сделать каток для фигурного катания. На это Нил деГрас Тайсон серьезно возражает, что лед при сверхнизких температурах может стать «слишком холодным» для скольжения коньков — тема, которую они уже подробно разбирали ранее .
