Как там на Марсе? Размеры, расстояния и следы - 1

Сейчас в нашем распоряжении многочисленные фотографии Марса (Луны и так далее) – только протяни руку к компьютеру, пара запросов и десятки тысяч фотографий в твоем распоряжении.

Проблема в том, что мы не можем доверять нашим глазам и нашим впечатлениям.

Почему? А у нас так мозг устроен. Он постоянно сравнивает: мы знаем, что средний рост человека около 1,8 метра и, если мы его видим маленьким, то он от нас достаточно далеко. Мы знаем, примерно какой высоты должны быть столбы, деревья, дома. Мозг это анализирует, и мы можем ориентироваться в пространстве.

Убери знакомые ориентиры – и мы теряем способность определять точно размеры. Может быть, кто-то знает, что мое хобби – моделирование железных дорог. Чего далеко ходить, вот в это хоббьё и заглянем:

Из моего архива

Я специально убрал фон, по которому можно ориентироваться. Попробуйте определить, какая реальная величина человечков и паровоза, и на каком расстоянии была камера, когда делался снимок.

Мне кажется, у многих это вызовет затруднение.

Этим же пользуются и в кино, когда создают декорации

Когда мы видим фотографии Марса, нам еще трудней – у нас нет жизненного опыта. Многие и земную пустыню не видели.

Что у нас есть «под руками», на что можно опереться.

Во-первых, сам горизонт. На Земле, если мы (наш рост 1,8 метра) стоим на ровной поверхности, горизонт будет от нас, примерно, на расстоянии 5км (D≈√(2Rh)).

Так как радиус Марса вдвое меньше, то расстояние до горизонта на Марсе будет примерно в 1,4 раза меньше – около 3,5 км.

То есть горизонт к нам почти в полтора раза ближе, но наши мозги воспринимают его как на Земле.

То есть, все расстояния «вдаль» будут казаться нам дальше, чем на самом деле.

Как это можно проверить?

При помощи тех же самых роверов, что бегают по Марсу.

У Curiosity диаметр каждого колеса 20 дюймов. Дюйм равен 25,4мм.

Обратите внимание: Что там, на Марсе? 04.08.21 Curiosity захромал.

Итого – диаметр колеса 50,8 см или 0,51 метра. Специально для операторов ровера, на колесе сделали прямые засечки с дырочками.

Вот такие:

Я не буду рассказывать, что в этих дырочках зашифровано название института в азбуке Морзе – это не тема сегодняшней публикации.

Думаю, что никто не будет видеть происков американцев в формуле длины окружности:

Р = 2πR = πD = 3,14*0,51 = 1,6 метра.

То есть, если колеса не проскальзывают, то при одном обороте колеса ровер проедет 1,6 метра.

Для примера, посмотрим на простой снимок. Если не ориентироваться на следы, то расстояния очень трудно оценить

Видите следы от последнего левого колеса? Считаем обороты.

На расстоянии пяти метров их четко видно. Перед этим, вдали от нас, ровер корректировал свой курс и колеса стерли следы друг друга. Но мы уже с вами знаем, что это произошло 6-7 метров назад.

А всего в кадр попало метров 10-15 вдаль.

Конечно, очень большое влияние имеет проскальзывание колес. Поэтому не надо присылать мне фотографии подобные этой и спрашивать, где тут метраж:

Но, даже здесь видно, что на кадре колесо сделало два оборота – разница в следах «с дырочками» и без них достаточно заметная.

Заодно можно оценить, как свободно входит и выходит песок через отверстия.

Было проведено специальное исследование, как ровер двигался. Оказалось, что среднее проскальзывание для Кюриосити составляет 8,5%. То есть можно 1,6 метра одного оборота уменьшить на 8,5 процентов и получить 1,46 метра расстояния.

А теперь попробуйте сами расшифровать по следам как ровер вел себя на данном отрезке трассы, приблизительно оценить ширину дюны. Я специально поместил снимок с максимальным размером, чтобы можно было рассмотреть детали.