Что же мы на самом деле знаем?

[apximhd]

Открыв книгу Я. И. Перельмана «Занимательная астрономия», читаем на странице 82:
«Мог ли бы лунный наблюдатель различать на земном диске очертания материков и океанов? Распространено ошибочное мнение, будто Земля в небе Луны представляет нечто похожее на школьный глобус. Так её и изображают художники, когда им приходится рисовать земной шар в мировом пространстве: с контурами материков, со снежной шапкой в полярных областях и т. п. подробностями. Всё это надо отнести к области фантазии. На земном шаре при наблюдении извне нельзя различить таких деталей. Не говоря уже об облаках, обычно застилающих половину земной поверхности, сама атмосфера сильно рассеивает солнечные лучи; поэтому Земля должна казаться столь же яркой и столь же непроницаемой для взора, как и Венера. Исследовавший этот вопрос пулковский астроном Г. А. Тихов пишет:
“Смотря на Землю из пространства, мы увидели бы диск цвета сильно белесоватого неба и едва различили бы какие-либо подробности самой поверхности. Громадная часть падающего на Землю солнечного цвета успевает рассеяться в пространстве атмосферой и всеми её примесями раньше, чем дойдёт до поверхности самой Земли. А то, что отражается самою поверхностью, успеет опять-таки сильно ослабеть вследствие нового рассеяния в атмосфере”.
Итак, в то время как Луна отчётливо показывает нам все подробности своей поверхности, Земля скрывает своё лицо от Луны, да и от всей вселенной под сияющим покрывалом атмосферы».

На мой взгляд, это очень показательный отрывок, демонстрирующий, насколько сильно могут отличаться наши теоретические представления от реальной картины:



Перельман не был ни профессиональным астрономом, ни специалистом в области поглощения и рассеяния света атмосферой, но для Тихова подобные рассуждения выглядят в высшей степени странно. Трудно предположить, что Тихов ни разу не видел Луну на ярком дневном небе и не обращал внимание на то, что несмотря на рассеянный земной атмосферой солнечный свет, все детали лунной поверхности прекрасно видны и днём. Да, можно возразить, что свет, отраженный от Луны, проходит земную атмосферу только один раз, и паразитная засветка и поглощение света будут вдвое меньше, чем при наблюдении земной поверхности из космоса, но ведь, когда Луна находится невысоко над горизонтом, свет от нее проходит вдвое, а то и втрое большую толщу воздуха, чем, когда Луна находится в зените, и детали лунного ландшафта тем не менее прекрасно видны. Более того, они видны и сквозь легкую облачность. Практически всегда, когда видна сама Луна, видны и детали ее ландшафта.
В связи с этим возникает еще одна проблема. Современная программа исследования экзопланет предполагает запуск космического телескопа «Уэбб» с диаметром зеркала 6,5 метров, одной из задач которого будет получение спектров атмосфер экзопланет земной группы, находящихся в зоне обитаемости с целью нахождения в них так называемых биосигнатур — спектральных линий молекул газов, имеющих, как принято сегодня считать, биогенное происхождение. Наиболее важной биосигнатурой считается одновременное присутствие в атмосфере свободного метана и свободного кислорода.

Было бы интересно предложить экзопланетчикам в качестве тестового задания спектр атмосферы Венеры и спросить, что они по этому спектру и по известным данным о светимости Солнца, массы Венеры, радиусу ее орбиты смогут сказать относительно физических и биологических условий на поверхности этой планеты. Разумеется, не раскрывая, что эти данные относятся к Венере. Почему-то мне кажется, что их выводы окажутся не более правдоподобными, чем выводы астрономов, делавшиеся до посещения Венеры автоматическими межпланетными станциями.

А в связи с этим встает важный вопрос: а насколько вообще мы можем доверять выводам относительно физических условий на других планетах, сделанным по косвенным оптическим и спектроскопическим данным?

Comments

[vitus_wagner]

В первой половине XX века были вообще какие-то преувеличенные представления о непроницаемости земной атмосферы.

Что у Беляева в "Звезде КЭЦ" и "Прыжке в ничто", что у Ефремова в "Туманности Андромеды" (хотя это уже после начала успехов радиоастрономии) радиосвязь из космоса с Землей описывается как занятие очень сложное и почти невозможное.

[waspagv.livejournal.com]

Совершенно непонятно! Ни у Перельмана, ни, тем более, у Тихова не было оснований так думать. Тихов лично видел детали на Марсе, несмотря на атмосферы у него и Земли. В 30-е гг. с аэростатов прекрасно видели поверхность Земли со стратосферных высот. Неужели вышележащая разряженная атмосфера могла кардинально изменить ситуацию?

[vgiv.livejournal.com]

Примерно то же самое Перельман писал ещё в книге "Далёкие миры", т.е. мнение Тихова по этому вопросу относится ко времени не позднее 1914 года - аэростаты в стратосферу тогда ещё не летали. А позднее Тихов вполне мог это мнение пересмотреть.

[ogn-slon.livejournal.com]

И, кстати, атмосфера Марса очень разряжена по сравнению с земной, так что хорошая видимость поверхности Марса не является автоматической гарантией столь же хорошей видимости поверхности Земли -- Тихов мог учитывать это обстоятельство, хотя бы гипотетически.

[al-pas.livejournal.com]

— Да, но как рассуждал Шульц?
— Как же рассуждал Шульц?
© к/ф Летучая мышь.

Тихов мог рассуждать, особо не вдаваясь в расчёты, что если пыльная буря в разреженной марсианской атмосфере практически полностью скрывает все видимые детали на диске, то каково же должно быть влияние земных ураганов, и облаков при такой плотности атмосферы, как на Земле!

[ogn-slon.livejournal.com]

Ну, данным измерений надо доверять в той мере, в которой они того заслуживают. :) То есть, по обстоятельствам -- в зависимисоти от точности измерений, надежности теории, в рамках которой они интерпретеруются, степени подтвержденности и т.д. Ошибки, конечно, неизбежны. Но столь грубые ошибки, как в процитированном заявлении Тихова, вряд ли будут овладевать умами научного сообщества часто. Отдельные исследователи всегда будут делать ошибочные заявления, но сообщество в целом обычно неплохо их отфильтровывает. Кстати, я предполагаю, что сообщество астрономов в целом правильно представляло себе, как Луна будет видна с Земли. А Тихов с Перельманом ошиблись, да.

[ogn-slon.livejournal.com]

И, кстати, детали поверхности Земли с Луны на некоторых (многих?) фотографиях действительно видны плохо -- облака, рассеяние в атмосфере, много воды. Не так плохо, как полагали Перельман с Тиховым, но, в самом деле, плохо:


(источник)

[al-pas.livejournal.com]

Есть и плохие фотографии. Передержанные, как эта. Но даже на ней чётко видна Австралия, а дальше — Тихий океан. В нём и не должно быть видно никаких материков.

[ogn-slon.livejournal.com]

Ну, что есть то и есть -- что-то видно, чего-то не видно, но в целом -- хуже, чем хотелось бы. Но лучше, чем полагали Тихов и Перельман, да.

[al-pas.livejournal.com]

Вот мне сейчас прислали статью об открытии очередной экзопланеты. Вот исходные данные, на основании которых делается вывод о существовании в системе планеты и о параметрах ее орбиты:



И вот таким данным сегодня вынужденно доверять научное сообщество, потому что других нет.

[ogn-slon.livejournal.com]

Никто никого не "вынуждает" доверять. Например, процесс обработки данных "Кеплера" построен так, что якобы обнаруженные планеты долго болтаются в кандидатах и переводятся в действительные планеты только после дополнительных проверок. Я думаю, что подавляющее большинство подтвержденных планет "Кеплера" -- реальны, хотя и в подтвержденные могли затесаться несколько ошибочных. По-моему, все хорошо. :)

[ogn-slon.livejournal.com]

Я, кстати, считаю, что назрела Нобелевка за наблюдения экзопланет -- только не знаю, кому конкретно ее следует выписать. Ну, там выберут, они умеют. Думаю, в ближайшие несколько лет будет объявлена такая Нобелевка, пора.

[al-pas.livejournal.com]

Тут, к сожалению, нет ничьей персональной заслуги. Нет ни человека, которому можно было бы выписать премию за революционную идею, ни человека, который бы разработал революционную методику наблюдений. Методы были разработаны давно и использовались широко для разнообразных целей, а первые открытия были совершены в ходе можно сказать рутинных плановых наблюдений большими коллективами.

Поэтому, на мой взгляд, предмета и субъекта для присуждения Нобелевской премии здесь нет. Либо ее нужно делить на несколько тысяч человек.

[ogn-slon.livejournal.com]

Может и так, да. Похоже на вопрос о премии за экспериментальное обнаружение частицы Хиггса -- кому ее давать? Теоретическую-то за Хиггса кое-как расписали, а вот будет ли экспериментальная, и если будет, то кому - вопрос.

[al-pas.livejournal.com]

Я думаю, что премию можно будет дать, когда будут получены первые надежные биосигнатуры, которые не вызовут ни у кого возражений. Мэтт Маунтэйн в интервью в книге, которую я сейчас перевожу (Ли Биллингс, «Пять миллиардов лет одиночества»), два года назад уже заявил, что у НАСА сегодня есть техническая возможность отправить зонд к одной из ближайших звезд, который долетит за 50-100 лет, и что они готовы его запустить в любой момент. Дайте только денег и скажите, куда лететь.

[ogn-slon.livejournal.com]

Про межзвездный зонд -- какая-то лажа, по-моему. По крайней мере, я ничего не слышал о якобы наличии таких технологий уже сейчас. "Вояджеру" пришлось бы лететь сотни тысяч лет (или десятки тысяч -- я не считал). А что еще есть готовое вот прямо сейчас? Чтобы добраться до ближ. звезды за 100 лет нужен, наверное, космический корабль с ядерным двигателем? Я о таких не слышал...

[al-pas.livejournal.com]

Не готов сказать, что есть у НАСА, а в принципе, уже несколько лет финансируется и развивается вот такое направление: http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1408/1408.6225.pdf
Тут более популярно: http://www.icarusinterstellar.org/papers/optimisation.pdf

Хотя мне более реальным видится проект с солнечным парусом и разгонным маневром вблизи Солнца (с пролетом на расстоянии 0,02 а.е., что позволит разогнаться до скорости 0,05-0,1 с). В этом проекте есть только одна проблема, перспективы решения которой, на мой взгляд, более реальны, чем все прочие проекты — создание материала солнечного паруса, способного выдержать пролет на расстоянии двух-трёх солнечных радиусов от солнечной фотосферы. Этот вариант примечателен ещё и тем, что помимо проблемы разгона космического аппарата решает одновременно и проблему его торможения по прибытии на место.

[ogn-slon.livejournal.com]

Да, идеи всякие есть -- ядерный движок и солнечный парус в том числе, но это пока только идеи на стадии первичных изысканий. Ничего напоминающего готовность к строительству при наличии денег -- нет и близко, как я понимаю.

[al-pas.livejournal.com]

Я не берусь сейчас судить, что и в какой стадии готовности есть у НАСА. По свидетельствам, приводимым автором книги, в конце президентства Клинтона — начале президентства Буша в НАСА вливались колоссальные денежные потоки и открывались совершенно фантастические проекты. К концу первого десятилетия XXI века денежный дождь иссяк, и большинство проектов были заморожены. В открытом доступе есть информация только о 10% всех работ, по остальным засекречены даже суммы. Впрочем, я не исключаю, что эти деньги были попросту украдены, оттого и засекречены. Так или иначе, приняв Америку с триллионным профицитом бюджета, Буш-младший оставил её с десятитриллионным дефицитом. По словам Мэтта Маунтэйна, на которого ссылается Ли Биллингс: «Как и у множества других правительственных проектов, начавшихся во время правления администрации Буша, единственным результатом... стала передача миллиардов федеральных долларов определенному кругу частных подрядчиков, практически ничего за эти деньги не сделавших».
Впрочем, я подозреваю, что и Маунтэйн не владеет всей ситуацией.

[ogn-slon.livejournal.com]

Ну, про секретные многомиллиардные проекты кто угодно может писать что угодно, не проверишь.

[al-pas.livejournal.com]

Тут как с сохранением информации в черной дыре. Известно, что под горизонт НАСА упало около триллиона долларов, а отчиталось оно за 100 миллиардов. О судьбе остальных 900 млрд можно только строить более или менее правдоподобные гипотезы.

[ogn-slon.livejournal.com]

Для протокола: лично мне ничего подобного не известно. Публичные данные по истории бюджетов НАСА не содержат ни малейших следов исчезнувшего куда-то без малого триллиона долларов. Такого не может быть, я щетаю.

[al-pas.livejournal.com]

«Мопед не мой». Я только переводчик. Я это с самого начала акцентировал.

[ogn-slon.livejournal.com]

ОК, перевожу свой бронепоезд на запасный путь. :)

[al-pas.livejournal.com]

Кстати, официальные данные близки к тому, что пишет Биллингс: «официально отчитались лишь о сотне с небольшим миллиардов за первое десятилетие» — по табличке в вики получается около 160 млрд.

[ogn-slon.livejournal.com]

В табличке -- бюджетные строчки НАСА за каждый год, то есть сколько денег конгресс выделял данной организации. Там неоткуда взять якобы пропавший триллион, это фантазии просто.

[al-pas.livejournal.com]

Ну вот тебе один частный пример. Опять же цитирую Ли Биллингса. НАСА потратила только на строительство «Хаббла», если не ошибаюсь, около $2 млрд. А несколько лет назад Национальное управление военно-космической разведки США подарило НАСА два неиспользуемых космических спутника-шпиона и полный набор регистрирующей и управляющей аппаратуры к ним. УНР посчитало эти спутники устаревшими и, вместо того чтобы хранить неопределенное время на складе, предпочло передать их гражданскому космическому агентству. Каждый спутник был оборудован телескопом с таким же диаметром зеркала, как у «Хаббла» — 2,4 метра.

Как ты считаешь, эти подарки учтены в официальном бюджете?

[ogn-slon.livejournal.com]

Могут быть как-то учтены, а могут быть и не учтены -- по обстоятельствам. Скорее, не учтены, но я в этом не уверен, так как не знаю ни столь тонких деталей бюджетного процесса, ни деталей данного конкретного дела. Но это не важно, потому что в твоем примере тайных расходов НАСА в любом случае не возникает -- расходы на военные спутники проходили по оборонному ведомству, так что секретные попилы надо искать там. Впрочем, сам факт передачи объектов от минобороны к НАСА вроде бы указывает на отсутствие попилов -- вот же оно, железо, все сделано в лучшем виде и передано гражданским.

[al-pas.livejournal.com]

Механику дополнительных расходов Биллингс вкратце описывает. Само НАСА дополнительных живых денег сверх бюджета напрямую не получало. Оно выполняло функции научного руководителя, координатора и организатора. Деньги перечислялись мелким частным подрядчикам непосредственно правительством, и эти подрядчики, в свою очередь, тоже выбирались администрацией президента, само НАСА же распределяло между ними заказы. В итоге за десять лет и был потрачен таким образом тот самый триллион, а видимых результатов нет. Значит, либо деньги были таким образом распилены, либо результаты действительно получены, но мы о них не знаем. Можешь поискать, например, информацию о проекте Constellation — но это лишь верхушка айсберга, один из немногих публичных проектов, который был с помпой анонсирован Бушем, а впоследствии тихо прикрыт Обамой.

[ogn-slon.livejournal.com]

Если этот триллион не проходил по бюджету НАСА, то он, стало быть, проходил по бюджету какого-то другого ведомства -- там и надо искать тайные козни. Еще раз рекомендую обвинить во всем военных и остановиться на этом -- этого никто не сможет опровергнуть из-за больших секретных статей, что и требуется. Любая попытка искать спиленные сотни миллиардов под фонарем упрется в то, что кто-нибудь мерзкий, вроде меня, подойдет и включит фонарь -- а там ничего и нету. Не давайте мне шанса -- списывай на военные тайны! :)

[al-pas.livejournal.com]

Я не очень понимаю, почему ты так агрессивно пытаешься свести все к конспирологии. Госдолг США в 2000 году составлял 5 триллионов, в 2014 — 18 триллионов. Тут нет никакой конспирологии. Деньги выделялись и деньги тратились. НАСА имело рычаги давления на этот денежный кран. Конкретно — Мэтт Маунтэйн, о чем он в открытую говорит в интервью. Вопрос лишь в том, на что были потрачены эти деньги. Самое простое предположение, что их украли через описанную коррупционную схему. Это тоже никакая не конспирология, это жизнь. Но нельзя исключать возможности, что на эти деньги были сделаны и конкретные разработки, причем совершенно не обязательно военные и секретные, а просто законсервированные на каком-то этапе и поэтому неафишируемые, чтобы не дразнить налогоплательщиков. Поэтому если тот же Маунтэйн говорит, что они™ могут запустить межзвездный зонд, нет оснований считать, что это не так на том только основании, что его на данный момент не существует в железе.

[ogn-slon.livejournal.com]

Вопрос не в том, на что был потрачен триллион, а в том, что за триллион был потрачен - из какой бюджетной строки его взяли. Потому что если некие люди умеют извлечь триллион долларов просто из воздуха, то непонятно, зачем им что-то еще при этом пилить.

Но если тебе не нравятся мои речи (что предсказуемо), то я готов их немедленно прекратить, ты только скажи. Я, на самом деле, мягкий и пушистый, и в чужих журналах никому ничего навязывать не склонен.

[al-pas.livejournal.com]

На мой взгляд, совершенно неважно, из какой бюджетной строки был потрачен триллион. У нас сейчас разговор метафорически следующий: есть тепловая машина, на входе у нее Q1, на выходе Q2. Я утверждаю, что Q1-Q2 это работа (что-то реально сделанное)плюс изменение ее внутренней энергии (что-то украдено), а ты говоришь: "Нет, расскажи мне конкретно, как эта Q1 перешла в работу. Но я не знаю, как устроена эта тепловая машина, мне достаточно знания закона сохранения энергии, чтобы сделать вывод, что разность теплоты пошла на работу и изменение внутренней энергии.

[ogn-slon.livejournal.com]

Но если тебе совершенно неважно, из какой бюджетной строки был потрачен триллион, то почему бы тебе не допустить, что это были секретные деньги военных, как я предлагаю? Это приведет нас к консенсусу.

Лично ты имеешь полное право не разбираться в бюджетной механике, но авторы книг, статей, герои интервью и другие эксперты в данном вопросе, выступающие с заявлениями о пропаже аж триллиона долларов, -- они должны разбираться в таких вещах. Они должны сообщить, откуда изъяли этот триллион долларов. И тогда ты сможешь просто процитировать их утверждение на этот счет, не разбираясь в этой механике лично.

[al-pas.livejournal.com]

Но они же не заявляют о пропаже триллиона. Вот он, перечислен тому-то, тому-то тому-то и тому-то, в том числе (из крупных подрядчиков) Мартин Локхид, Нортроп Грумман и много кому по мелочи. Их возмущение состоит лишь в том, что реального железа на выходе они не увидели.

[ogn-slon.livejournal.com]

Если с неким триллионов долларов все в порядке -- нет предмета для спора.

Если же утверждается, что "некий" триллион долларов израсходован возмутительным образом, то прежде чем анализировать, как был потрачен "этот" триллион, я хотел бы выяснить, что за "этот" триллион, откуда он. Иными словами, прежде чем проверять, хорошо ли вел себя мальчик, хочется выяснить, а был ли мальчик. Мало ли.

А то можно что угодно заявить: Вот, непонятно, на что ушел триллион долларов на спорт, ведь не проводилось же на такую сумму чемпионатов, а подрядчики деньги получили, но стадионы не построили! Небось, в министерстве спорта попилили. И не важно, что у министерства изначально не было никакого триллиона -- эти мелкие детали никого не должны интересовать.

Короче, поздно уже, спать пора. Спокойной ночи! :)

[ogn-slon.livejournal.com]

Вообще-то, правильная конспирология должна работать с оборонным бюджетом. Там больше денег чем у НАСА, и там куча всякого секретного - и не докажешь ничего, и не опровергнешь, что и требуется для правильной конспирологии. А искать сотни миллиардов, тайно попиленные насовцами -- это высоко рисковый вариант для экстремалов жанра.

[ogn-slon.livejournal.com]

Кстати, а про парус -- ты прикидывал его площадь при разумной полезной нагрузке? Ну, там, 100 кг нагрузка, например, а парус, скажем, из майлара. Сколько квадратных километров получится?

[al-pas.livejournal.com]

Слава Коблик прикидывал. У меня дома лежит его докторская диссертация на эту тему. Вечером гляну.

[ogn-slon.livejournal.com]

Я думаю, там нереально большая площадь должна получиться, чтобы разогнать 100 кг полезной нагрузки (плюс сам парус) хотя до 1% c. И все равно, 400 лет придется лететь. Лучше подождать, авось лет за 100-200 придумаем что-нибудь покруче, лет на 50 пути.

[al-pas.livejournal.com]

Прикинул. При площади паруса 1 кв км и общей массе зонда 100 кг при старте с расстояния 0,02 а.е. от Солнца он разгоняется до 0,004c.
Для достижения скорости 0,1с необходимо искать способы уменьшения поверхностной плотности паруса в 1000 раз — до 0,0001 г/м².

[ogn-slon.livejournal.com]

Ну, если так, то я был прав: ничего не надо строить вот прям сразу, а надо неспешно и терпеливо думать эту тему. Может, лет через дцать что-нибудь толковое придумается -- вот тогда можно попробовать строить.

[al-pas.livejournal.com]

Строить надо обязательно, потому что когда строишь что-то действительно новое, то в железе все оказывается не так, как в автокаде. Чаще всего оно не работает, хотя по идее должно, но бывает и наоборот: неожиданно работает, хотя по идее не должно, а чаще всего работает, но не так, как должно. Поэтому нужно строить, испытывать, ломать, снова строить до тех пор, пока не полетит. Для того, чтобы запустить Сатурн, нужно было сначала сделать Фау.

[ogn-slon.livejournal.com]

Да, конечно. Как раз на днях, американцы запустили маленький спутничек с солнечным парусом (на частные деньги, порядка пары миллионов долларов, если не путаю). Там возникли какие-то проблемы с этим корабликом, сразу после запуска, но может все и заработает, не знаю. А несколько лет назад японцы успешно запустили аппарат с солнечным парусом.

[ogn-slon.livejournal.com]

Вот, Леша, возможно, с утра будет повод для маленькой радости по теме нашего разговора -- прямо сейчас миниспутник Планетарного общества на орбите пытается раскрыть солнечный парус. Он недавно вышел из зоны связи, но к тому моменту вроде бы моторчик раскрытия паруса отработал на 50% и продолжал работать. Если все будет нормально, утром парус будет полностью раскрыт и часам к 10-11 МСК появится соотв. телеметрия. Новости здесь.

[al-pas.livejournal.com]

Не следует пренебрегать и фотонным двигателем. Фактически это тот же солнечный парус, только кусочек Солнца мы везем с собой. Вот тут я когда-то сделал грубый расчет фотонного двигателя на обычном тепловом реакторе: http://al-pas.livejournal.com/126972.html

[ogn-slon.livejournal.com]

Идей атомных дивжков много, но ничего в данный момент осуществимого тоже нет. "Впереди большая работа". :) В расчете фотонного двигателя я разобраться, увы, не в силах, даже в грубом. По крайней мере, сходу не в силах, мне пришлось бы отдельно на этом сосредоточиться и потратить несколько часов минимум.

[al-pas.livejournal.com]

Там все очень просто, самые сложные формулы — формула светового давления и формула интегрального излучения черного тела. А реактор используется иллюстративно — исключительно в качестве грелки. Нам нужно что-то, что будет нести запас энергии и высвобождать его по мере необходимости в виде излучения. Хоть батарейка.
Кстати, о батарейках: http://al-pas.livejournal.com/138213.html

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

"Было бы интересно предложить экзопланетчикам в качестве тестового задания спектр атмосферы Венеры ... Разумеется, не раскрывая, что эти данные относятся к Венере."

Это называется слепой метод и давно пора было бы внедрить его в физику и астрономию. Заметьте, что есть также двойной слепой метод.