История полных солнечных затмений, увиденных астронавтами из космоса | Умные новости

За несколько лет до того, как Джим Ловелл и Базз Олдрин вошли в историю Луны — Ловелл как один из первых астронавтов, облетевших Луну в 1968 году, а Олдрин как второй человек, ступивший на нее в 1969 году, — два американца сидели вместе в кабине «Джемини-12». примерно в 200 милях над Землей.

Это был ноябрь 1966 года, и они пристыковались к космическому кораблю «Аджена» — маневр, который астронавты «Джемини» практиковали при подготовке к будущим путешествиям на Луну. Но в этот момент их внимание было сосредоточено на другом.

Вскоре вокруг них начала распространяться тьма. Олдрин направил камеру, а Ловелл выровнял космический корабль, когда луна прошла перед солнцем. «Затмение все-таки дошло до нас», — сказал Ловелл по радио, когда мужчины поняли, что у них будет шанс увидеть его.

Обратившись по орбите примерно в трех милях от центра тотальности, они наблюдали, как некоторые части Южной Америки были окутаны тенью. Это было первое полное солнечное затмение, которое когда-либо наблюдалось из космоса.

темное изображение с ярким пятном внизу

Первое полное солнечное затмение, видимое из космоса, сфотографировано Баззом Олдрином и Джимом Ловеллом на борту корабля «Джемини-12» 12 ноября 1966 года.

Теперь, почти 60 лет спустя, астрономы вспоминают этот момент с любовью и сдержанным любопытством. Однако почти столь же примечательными, как и само затмение, были обстоятельства, которые побудили Олдрина и Ловелла наблюдать его. Изначально их миссия не совпадала с затмением, и эти двое мужчин даже не входили в первоначальный экипаж полета. Если бы не гибель астронавтов «Джемини-9» Эллиота Си и Чарльза Бассетта, задержка запуска и неисправность двигателей «Аджены», эта пара не оказалась бы на этом космическом корабле в то самое время для этого беспрецедентного опыта.

«Честно говоря, это была просто случайность, что путь Джемини-12 прошел через эту тень», — говорит Эндрю Джонстон, вице-президент по астрономии и коллекциям планетария Адлера в Чикаго. Смитсоновский институт журнал. Поскольку это был последний полет программы «Джемини», основное внимание миссии было сосредоточено на тестировании методов, необходимых для полета на Луну. Затмение было просто счастливым совпадением.

«Как и в случае с большинством явлений в космосе, время решает все», — говорит Дженнифер Левассер, куратор истории космоса в Национальном музее авиации и космонавтики. Смитсоновский институт журнал. «Их миссия не стартовала из-за возможности затмения. («Джемини-12») более известен своими другими достижениями».

Еще одним свидетельством их неподготовленности является то, что камера Олдрина не была приспособлена для четкого изображения Солнца, поэтому звезда выглядела на его фотографии как «нечеткое пятно», говорит Джонстон. Ни одно из изображений не вошло в пантеон знаковых космических фотографий, добавляет он.

«Это было более показательно для того, что можно увидеть из космоса», — говорит он. «Момент времени во время полета на Луну».

Когда астронавты стали свидетелями полных солнечных затмений из космоса

тень над покрытым облаками океаном на земле, видимая сверху, с темным пространством на заднем плане

Тень Луны проходит над северной частью Тихого океана 20 мая 2012 года, на снимке, сделанном экипажем 31-й экспедиции.

С 1966 года ни одна космическая миссия не была специально посвящена наблюдению полного солнечного затмения. Но некоторым избранным астронавтам посчастливилось стать свидетелями затмений, совпавших с другими директивами.

«Немногим людям удается увидеть солнечные затмения, даже на поверхности Земли», — говорит Джонстон. «Как жаль, потому что это самая красивая вещь, которую вы когда-либо видели. Но увидеть их из космоса еще более необычно».

Члены экипажа «Аполлона-11» и «Аполлона-15» получили редкие кадры затмений во время облета Луны в 1969 и 1971 годах. Когда астронавты «Аполлона-11» кружили по лунной орбите сразу после восхода солнца, они запечатлели на 70-миллиметровую пленку «сияние неба». Корона еще до того, как остальная часть Солнца взошла над краем Луны», — говорит Джонстон. Этот момент стал вторым космическим затмением, свидетелем которого стал Олдрин. Во время Аполлона-15 астронавтам не удалось сфотографироваться.

белая светящаяся капля на черно-белом изображении, появляющаяся из темного горизонта

Солнечная корона появляется из-за Луны. Фотография сделана астронавтом НАСА Элом Уорденом 3 июля 1971 года.

Теперь астронавты, наблюдающие солнечные затмения, делают это с Международной космической станции (МКС). Но вместо того, чтобы смотреть на Солнце, они смотрят вниз на Землю, чтобы наблюдать солнечное затмение. «Астронавты МКС могут видеть тень (луны), но не само затмение, потому что их окна не направлены на Солнце», — говорит Левассер. Скорее всего, дистанционно управляемое оборудование на станции собирает данные о затмении, в то время как астронавты всматриваются в затемненную землю на планете внизу.

Впервые этот уникальный вид был получен в 1999 году, когда российские космонавты Виктор Афанасьев и Сергей Авдеев, а также французский астронавт Жан-Пьер Эньере стали свидетелями последнего полного солнечного затмения 20-го века с бывшей российской космической станции «Мир». 11 августа они увидели, как тень луны прошла над Англией.

Дон Петтит — американский астронавт, прославившийся созданием «кофейной чашки с нулевой гравитацией», первого объекта, изобретенного в космосе и получившего патент, — стал свидетелем двух полных солнечных затмений с орбиты: в 2002 году в 6-й экспедиции и в 2012 году в 31-й экспедиции. Экипаж 12-й экспедиции также стал свидетелем солнечного затмения в 2006 году над Турцией и Средиземным морем.

«Восход на орбите и солнечное затмение… могло ли быть что-то лучше?» Итальянский астронавт Саманта Кристофоретти, бортинженер 43-й экспедиции, написала в социальных сетях в 2015 году, когда астронавты пила солнечное затмение, которое прошло над некоторыми частями Европы и Северной Атлантики.

А в 2017, 2020 и 2021 годах экипажи запечатлели моменты, когда тень Луны проносилась по Соединенным Штатам; юг Чили и Аргентины; и Антарктида соответственно.

Эти астронавты смотрели вниз, наблюдая, как темнеет наша планета, но захватывающий исследовательский потенциал полных солнечных затмений, говорит Уильям Стефанов, руководитель отдела научных исследований НАСА, Смитсоновский институт журнал, получен в результате наблюдения — при надлежащей защите — едва видимого кусочка солнца.

шар земли спускается сверху изображения, а пространство видно внизу;  у подножья Земли темная тень

Тень Луны над Индийским океаном, снимок с Международной космической станции 4 декабря 2002 года.

Научная ценность затмений

На протяжении всей истории астрономы изучали солнечные затмения, чтобы получить фундаментальные знания о нашей планете. «Если мы вернемся к древней астрономии, геометрия солнечных и лунных затмений помогла нам понять, что Земля и Луна имеют круглую форму», — говорит Саманта Томпсон, куратор Национального музея авиации и космонавтики. Смитсоновский институт журнал.

Однако в наше время интерес астрономов вызывает солнечная корона — самая внешняя часть атмосферы звезды. Корона намного горячее, чем поверхность Солнца, и эта сильная жара порождает солнечный ветер — поток заряженных частиц, исходящих от звезды. Данные короны дают представление об этом процессе, а также о магнитной активности Солнца, его поверхности и недра.

Солнце горит очень ярким пятном с дифракционными линиями слева

Обсерватория солнечной динамики НАСА сделала это изображение солнечной вспышки — яркая вспышка в левой части изображения — 9 января 2023 года.

«Если мы сможем лучше понять, как работает корона, это поможет нам понять, как космическая погода и большие солнечные вспышки могут повлиять на такие вещи, как спутники на орбите, или Международная космическая станция, или… поверхность Земли», — говорит Стефанов.

В нормальных условиях трудно получить точные показания короны. По словам Стефанова, солнечные блики обычно затмевают его тусклые края, а космические спутники, оснащенные коронографами — инструментами, которые блокируют прямой солнечный свет, чтобы лучше видеть спектральные клочья, — подвержены дифракции света.

Теоретически полное солнечное затмение было бы одним из лучших моментов для космических астронавтов, чтобы отчетливо наблюдать за внешней атмосферой Солнца, когда Луна естественным образом блокирует остальную часть звезды. Но, говорит Левассер, из-за расположения окон на космической станции ее экипаж не сможет наблюдать корону, даже если орбита станции будет прямо совпадать с траекторией всей совокупности. «На самом деле это вопрос инструментов и обстоятельств, а не желания или намерения увидеть затмение», — говорит она.

Тем не менее, нынешний экипаж, возможно, все же сможет поймать характерный для станции вид Земли сверху, когда она станет затемненной тенью в апреле, когда солнечное затмение пройдет над Северной Америкой.

Предстоящее солнечное затмение в апреле

В преддверии полного солнечного затмения 8 апреля астронавты МКС, с которыми Стефанов поддерживает контакт и помогает тренироваться перед тем, как они покинут Землю, с нетерпением готовятся стать частью немногих счастливчиков, которым удастся пережить такое событие из космоса.

Четыре астронавта из экипажа-8 SpaceX прибыли на станцию ​​в этом месяце, присоединившись к остальным членам команды Экспедиции 71, и они будут на борту 8 апреля. Однако точная орбитальная траектория станции еще не определена, согласно Space.comЭто Элизабет Хауэлл. К счастью, ранние расчеты предсказывают, что орбита будет хорошо выстроена, что позволит экипажу увидеть путь целостности, говорит Стефанов.

«Весьма вероятно, что экипаж сможет увидеть тень Луны», — говорит он. «Это захватывающее событие как с точки зрения людей на земле, так и с точки зрения тех, кто находится в космосе».