Kako su Reid Wiseman i astrofotograf Andrew McCarthy otkrili boje dalje strane Meseca

Nešto više od nedelju dana pre prvog lansirnog prozora misije Artemis 2, astrofotograf Andrew McCarthy imao je poslednji trenutak ideje: da li bi astronauti mogli da fotografišu Mesec istim pristupom koji on koristi sa Zemlje? Poslao je direktnu poruku komandantu misije, Reidu Wisemanu — i, na zaprepašćenje, dobio je pozitivan odgovor.

Artemis 2 je poletela 1. aprila i provela je deset dana kružeći oko dalje strane Meseca; posada se uspešno vratila i sletela u okean (splashdown) 10. aprila. Tokom prolaza, astronauti su napravili hiljade fotografija, a neke od njih su zabeležile prizore daleke, manje poznate strane Meseca koje su mnoge zadivile — član posade Christina Koch opisala je pejzaže kao „najzlokobniju stvar koju sam ikada volela“.

A stacked photo compilation of the far side of the moon. | Credit: Andrew McCarthy/cosmicbackground.io

Ideja i saradnja

McCarthy je poznat po tehnici stapanja (stacking) stotina do hiljada snimaka kako bi izvukao suptilne boje i detalje koje ljudsko oko samo ne može da vidi. Njegova poruka Wisemanu rezultirala je brzim dogovorom sa timom za lunarnu fotografiju iz NASA-e: astronauti su tokom preleta snimali serije ekspozicija u različitim podešavanjima, posebno osmišljenim da omoguće kasniju obradu.

"Ne želim da vam pokažem Mesec onako kako ga vidi čisto ljudsko oko — želim da vam pokažem Mesec kao da imate sajber-oči: kamera postaje produžena percepcija koja otkriva boje koje su prirodno prisutne, ali su suptilne." — Andrew McCarthy

Zašto su slike sa dalje strane posebne

McCarthy objašnjava da je sa daleke strane Meseca moguće dobiti izuzetno čiste ekspozicije jer tamo nema atmosfere koja zamagljuje i menja boje. Dok sa Zemlje često mora da napravi stotine ili hiljade kadrova (posebno za mozaike) da bi smanjio šum, slike snimljene iz kabine Orion kapsule imale su iznenađujuće dobar kvalitet — dovoljan broj ekspozicija od kojih je McCarthy za finalne stogove koristio samo 10–15 snimaka.

Mosaic of 53 images was recorded by the Jupiter-bound Galileo spacecraft as it passed near our own large natural satellite in 1992. The pictures were recorded through three spectral filters and combined in an exaggerated false-color scheme. | Credit: NASA

Tehnika stapanja povećava odnos signala i šuma: signal (pravi detalji i tonovi) ostaje isti, dok nasumični šum opada kada se slike prosečno kombinuju. To omogućava pojačavanje finih varijacija boja koje ukazuju na različit hemijski sastav površine.

Šta boje otkrivaju

Obojeni tonovi na lunarnim snimcima ne nastaju iz izmišljotina — oni odražavaju stvarnu raznolikost minerala na površini. Na primer:

A stack of about 20 images from the photo collaboration. | Credit: Andrew McCarthy/cosmicbackground.io

• Plavičasti tonovi često ukazuju na bazalte bogate titanijumom.
• Braon i crvenkaste nijanse mogu značiti veću koncentraciju gvožđa ili starije, erodiranije regolite.

NASA je ranije objavljivala mineralne mape i snimke (npr. Galileo tokom prolaza pored Zemlje 1992.), ali McCarthy ističe da kombinacija ljudske prilagodljivosti pri snimanju i visokofidelnih stogova omogućava detaljnije i dinamičnije prikaze.

Rezultati i dalji planovi

Nakon splashta i objave više od 12.000 fotografija iz misije, McCarthy kaže da je tek zagrebao površinu podataka. Planira dodatnu obradu posebno interesantnih područja u visokim oblastima Meseca i objavljivanje detaljnijih izbliza prikaza kako bude radio sa sve većim brojem snimaka.

Za čitaoce: ove slike ne služe samo estetskom dojmu — one su i naučni izvor informacija koji pomaže u razumevanju geološke istorije Meseca i raspodele minerala na njegovoj površini.