Почему на Луне можно прыгнуть выше, но не улететь в космос?
На Луне человек весит примерно в шесть раз меньше, чем на Земле. Именно весит — масса тела остаётся той же. Если земные весы показывают 60 килограммов, на лунной поверхности они показали бы около десяти, если бы их вообще можно было нормально использовать в таком месте. А вот разогнать эти те же 60 килограммов по-прежнему пришлось бы с теми же усилиями: инерция никуда не исчезает.
Из-за слабого притяжения прыжок там выглядит непривычно. Человек отталкивается, поднимается выше земного и дольше опускается обратно. Но кино иногда создаёт впечатление, будто астронавт может легко подпрыгнуть на несколько этажей. На деле всё ограничивает не одна только гравитация. Скафандр тяжёлый, жёсткий и не похож на спортивный костюм: в нём трудно согнуть ноги и быстро среагировать. Поэтому движения получаются скорее широкими и осторожными, чем акробатическими.
Есть ещё забавная ловушка в формулировке «весит в шесть раз меньше». В быту мы привыкли говорить о весе в килограммах, хотя килограмм — единица массы. Масса говорит, сколько вещества в теле и насколько оно сопротивляется разгону. Вес — сила, с которой тело давит на опору под действием притяжения. На Луне человек не становится легче в смысле инерции: его всё так же трудно резко остановить, если он уже движется. Просто пол и весы тянут его слабее.
Почему же тогда можно подпрыгнуть, но нельзя одним мощным прыжком улететь? Потому что «покинуть поверхность» и «покинуть Луну» — совершенно разные задачи. Для обычного прыжка достаточно на короткое время придать телу скорость вверх. Земное притяжение замедляет подъём и возвращает человека вниз; на Луне оно слабее, поэтому полёт длится дольше. Но чтобы не вернуться вообще, надо набрать огромную скорость — лунную скорость убегания, около 2,4 километра в секунду. Это не «прыгнуть посильнее», а разогнаться быстрее гоночного автомобиля в тысячи раз.
Прыжок астронавта даже близко не даёт такой скорости. Ноги толкают тело на доли секунды, а мышцы и суставы не превращаются в ракетный двигатель. Без атмосферы нет воздушного сопротивления, но это не помогает создать нужное ускорение: вакуум убирает тормоз, а не добавляет тягу. Чтобы улететь, нужна ракета, которая долго и управляемо разгоняет аппарат.
Так что лунная походка — хороший пример того, как одно изменение условий меняет привычный жест, но не отменяет физику. Низкая гравитация даёт длинные прыжки и медленные падения. Инерция остаётся земной, а до космического побега всё равно нужны скорость и двигатель.
Поэтому нельзя просто взять рекорд прыжка на Земле и умножить его на шесть. Гравитация слабее примерно в шесть раз, но высота зависит ещё и от того, как человек отталкивается, как сгибает ноги, сколько весит снаряжение и сколько энергии удаётся передать телу. Астронавт в тяжёлом скафандре — не тот же спортсмен в лёгкой форме, только на другой планете. Надёжнее сказать так: лунное притяжение заметно облегчает подъём и замедляет падение, но не делает человека способным перепрыгнуть через горизонт.
Почему на горизонте Луна кажется огромной?
Луна низко над крышами иногда выглядит огромной: кажется, что её можно закрыть ладонью только с трудом. Поднимется выше — и станет обычным диском. Но фотография часто показывает одинаковый угловой размер Луны в обоих положениях. Значит, спутник не надувается у горизонта; меняется наше восприятие пространства вокруг него.
У явления есть несколько объяснений, и ни одно не сводится к одной волшебной причине. Одна идея связана с тем, что у горизонта мозг видит деревья, дома и дальние объекты. Они создают ощущение глубины: Луна оказывается будто бы далеко за ними. Если диск кажется расположенным дальше, мозг может оценивать его как более крупный объект, чтобы он занимал тот же угол зрения.
Когда Луна высоко в пустом небе, вокруг почти нет ориентиров. Глубина пространства плохо считывается, и диск воспринимается как маленький круг на куполе. У горизонта же в кадре есть знакомые предметы масштаба. Даже если Луна занимает ту же долю поля зрения, мозг интерпретирует её иначе.
Можно проверить, что размер не меняется радикально, не вытягивая руку с камерой. Снимите Луну с одинаковым увеличением, когда она низко, а потом выше. Если не менять масштаб изображения и расстояние до камеры, диаметр диска останется почти тем же. В некоторых условиях угловой размер слегка меняется из-за расстояния Луны до Земли, ведь орбита эллиптическая, но это небольшое изменение не объясняет сильное впечатление «гигантской Луны» у горизонта.
Есть и фотографическая ловушка. Телефоны часто используют автоматический зум, меняют экспозицию и обрабатывают контраст. Если на одном снимке есть дом, а на другом только небо, их легко сравнить неправильно. Дерево может оказаться далеко на фоне, а Луна — ещё дальше, и перспектива сжимается длиннофокусным объективом. Тогда диск выглядит крупным относительно крыши, хотя сам в небе не увеличился.
Наш мозг вообще не измерительный прибор. Он строит картину мира из зрительных подсказок, а потом подгоняет размер объектов под предполагаемую глубину. В повседневной жизни это помогает: мы примерно понимаем, далеко ли человек или здание. Но с Луной знакомая система может давать эффект, который выглядит как оптический фокус.
Диск Луны также может казаться краснее или оранжевее низко над горизонтом. Здесь уже виновата атмосфера: свет проходит более длинный путь через воздух, и коротковолновая часть рассеивается сильнее. Цвет меняется физически, а ощущение размера — преимущественно зрительная интерпретация.
Так что впечатление «Луна выросла» не глупость: её действительно часто воспринимают крупнее. Но для проверки лучше измерять фотографию и учитывать зум. Горизонт добавляет мозгу масштаб и глубину, а не меняет размер спутника.
Почему закат на Марсе голубой: Curiosity снял это на камеру
На Земле закат обычно краснеет. На снимке марсохода Curiosity солнце садится за горизонт, а небо вокруг него становится голубоватым. Это не фильтр ради красивого эффекта: так взаимодействует свет с марсианской пылью.
В атмосфере Марса много мелких частиц пыли. В объяснении NASA отмечается, что у самого Солнца пыль рассеивает голубой свет эффективнее, чем красный, поэтому голубые оттенки могут сильнее выделяться в сумерках. Днём та же пыль придаёт небу рыжеватый тон.
Curiosity сделал серию кадров заката 15 апреля 2015 года. Это последовательность снимков, а не мгновенный цветовой «всплеск»: на ней видно, как солнечный диск опускается за марсианский горизонт. Марсоход смотрит на закат с поверхности другой планеты, и знакомое слово «сумерки» там означает совсем другую палитру.
Обратная сторона Луны не тёмная — просто мы её не видим
Луна всегда повёрнута к Земле примерно одной стороной, но это не означает, что другая половина вечно погружена во тьму. «Обратная сторона» получает солнечный свет и проходит день и ночь так же, как видимая нами сторона.
Луна вращается вокруг оси примерно за то же время, за которое обходит Землю — около 27,3 суток относительно звёзд. Из-за такой синхронизации один и тот же полушарий почти постоянно обращён к нам. Для наблюдателя на Земле дальняя сторона остаётся за краем диска.
Первую фотографию обратной стороны передал советский аппарат «Луна-3» в 1959 году. Позднее орбитальные аппараты составили подробные карты всей поверхности. На мозаике Lunar Reconnaissance Orbiter заметны различия между полушариями: на обратной стороне гораздо меньше обширных тёмных морей из древней базальтовой лавы.
НАСА подтвердило намерение высадить астронавтов на Луну в 2028 году
Руководство космического агентства США (НАСА) подтвердило намерение осуществить высадку астронавтов на поверхность Луны в 2028 году в рамках миссии "Артемида-4".
По словам администратора НАСА Джареда Айзекмана, космическое ведомство форсирует работы и пересматривает технические требования, чтобы уложиться в намеченный график.
"Мы создаем все условия для успешного и безопасного возвращения американцев на поверхность Луны в 2028 году... И когда астронавты сделают свои первые шаги, луноход и первые элементы постоянного человеческого присутствия уже будут ждать их там", - сказал Айзекман в ходе пресс-конференции.
В свою очередь, руководитель программы "Артемида" Джереми Парсонс отметил, что подготовка лунных посадочных модулей ведется параллельно двумя частными подрядчиками — SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса.
"Внутри нашей команды мы сфокусированы на том, чтобы форсировать прогресс и доставить экипаж на Луну по графику 2028 года... НАСА намерено выждать как можно дольше, прежде чем принять окончательное решение о том, какой именно поставщик обеспечит доставку астронавтов, однако оба наших партнера ведут подготовку к посадочным миссиям в 2028 году", - отметил Парсонс.
Глава НАСА также уточнил, что целевой зоной для высадки людей и последующего развертывания постоянной лунной базы остается район южного полюса Луны.
Когда сталкиваются нейтронные звёзды, во Вселенной появляются тяжёлые элементы
17 августа 2017 года астрономы зарегистрировали событие GW170817: сигнал гравитационных волн от слияния двух нейтронных звёзд. Затем телескопы увидели вспышку света в той же области неба. Так наблюдения гравитационных волн впервые удалось связать с электромагнитным излучением одного источника.
После слияния возникло краткое свечение — килоновая. Такие события помогают объяснить образование части тяжёлых элементов, включая золото и платину: при быстром захвате нейтронов в выброшенном веществе могут синтезироваться ядра тяжелее железа. Это не означает, что всё золото на Земле появилось в одном столкновении.
Снимок Spitzer показывает инфракрасное послесвечение в галактике NGC 4993 примерно через пять месяцев после события. Само столкновение произошло примерно в 130 миллионах световых лет от нас; картинка фиксирует уже затухавшее излучение и окружающую галактику.




