Присоединяйтесь к нашим группам

Телескопы и космические камеры: часть третья

Телескопы и космические камеры: часть третья
В этой статье мы закончим разговор об оптических средствах наблюдения за космосом, остановив своё внимание на тех из них, что не имеют статичного местоположения, находясь в бесконечном движении.
12 02 2016
22:51

Как мы уже говорили, телескопы и камеры могут располагаться как на Земле, так и в космосе. Второй вариант сложнее и затратнее – запуск ракеты, обеспечение и отладка дистанционной работы программ, поддержание связи с аппаратом и невозможность оперативного ремонта. И всё же камер в космосе великое множество. Почему? Дело в том, что атмосфера Земли, которая является нашим естественным щитом, не пропускает значительное количество излучения, которое может оказать негативное влияние на жизнь на планете, но при этом необходимо для изучения особенностей поведения космических тел. За пределами защитного слоя аппараты получают доступ к новой информации. В зависимости от объекта изучения оптические (и не только) приборы могут располагаться на орбите Земли, на орбите любой другой планеты (например, Марса), на территории, где силы притяжения компенсируют друг друга и не влияют на положение аппарата (точка Лагранжа) или находиться в свободном полёте по заданной изначально траектории. Примером последнего является, например, New Horizons, который сделал немало снимков поверхности Плутона и его спутника Харона, которые вызвали множество дискуссий в этом году.

Для съёмки в видимой глазу части спектра используются камеры двух основных типов: широкоугольные и длиннофокусные. Широкоугольные, как следует из названия, охватывают большую площадь, но имеют куда меньшую степень приближения, а значит, и детализации. Они  предназначены для съёмки общих планов, их же (с максимально широким углом обзора) используют в качестве навигационных камер.

Длиннофокусные камеры имеют узкий угол обзора, но дают куда более детализированное изображение высокой чёткости. Иногда, когда требуется наибольшая проработка картины – например, поверхности планеты, их заменяют на телескопы-рефлекторы.

Камеры на беспилотных космических аппаратах чаще всего дублируются на случай, если прибор будет повреждён или выйдет из строя в связи с заводским браком. Каждая из них сопровождается набором светофильтров, подобных тем, что используются в театре и кино. Это объясняется тем, что камеры производят съёмку в чёрно-белой гамме: так улавливается больше всего света, а значит, получается наиболее чёткое изображение. Использование поочерёдно нескольких фильтров позволяет вести съёмку в нескольких режимах, а при наложении друг на друга нескольких различных фотографий можно получить цветной кадр. В сочетании красного, синего и зелёного фильтров цвета будут аналогичны тем, что воспринимает человеческий глаз. Именно так создаются цветные снимки Марса и Луны. Раньше съёмка велась исключительно в чёрно-белой гамме, что давало повод для споров сторонникам теории заговора.

Что касается других частей спектра, то для их оценки на аппараты установлены отдельные камеры, рассчитанные исключительно на работу с ними. Такие устройства есть, например, для регистрации инфракрасного излучения. В отличие от оптического, инфракрасное излучение проходит через туманности и пылевые скопления с минимальными изменениями, поэтому его регистрация позволяет работать с более удалёнными от аппарата объектами.

Человеческий глаз не воспринимает ИК-излучение, а наша кожа определяет его по изменению температуры. Именно этот параметр – изменение температуры поверхности планеты даёт информацию о наличии на ней действующих вулканов, ледяных шапок (если атмосфера не даёт определить их наличие в оптическом диапазоне), а также о скорости нагрева и охлаждения планеты или астероида под воздействием света звезды. Это также помогает в определении приблизительного химического состава пород и атмосферы, так как разные вещества имеют разные показатели теплоотдачи (а также теплопроводности и т.д.).

Что касается противоположного конца спектра, то есть ультрафиолетового излучения, то устройства для его анализа также устанавливаются на некоторые аппараты. УФ-спектрометры предназначены для определения состава атмосфер планет и газовых облаков в отдалённых частях системы. Эти исследования позволяют предсказать условия и возможность существования жизни на планете, а также вероятность образования полезных соединений.

На этом мы заканчиваем на сегодня «разбор полётов». Выше голову!

Дмитрий Потапкин, специально для Обзор.press.