Как NASA показало Америке Луну

Измерение угла между двумя звездами могло только помочь астронавтам выровнять корабль. Это делается с помощью азимута и угла возвышения по отношению к измерительному устройству корабля. Для такого грубого инструмента, как теодолит, звезды кажутся неподвижными, поэтому он всего лишь позволяет узнать направление движения корабля с точностью, с которой был сделан «выстрел».

Что касается запрограммированных данных, то они представляют собой угловые расстояния между любыми двумя навигационными звездами. «Пять шаров» — всего лишь красивые слова, скрывающие суть результата наведения. И человек, специально обученный астронавигации в MIT, так этого и не понял.

Представьте, что ваш корабль находится на очень высокой околоземной орбите. И что точно в центре корабля имеется прицел. Вы направляете корабль на одну конкретную звезду и титаническими усилиями его выравниваете, чтобы эта звезда продолжала оставаться «под прицелом». Сделав один виток и выйдя из-за Земли, вы ищете звезду. Разве вас удивит, что «крестик» по-прежнему на нее наложен? И что звезда будет оставаться под прицелом день за днем, независимо от количества пройденного времени? Спустя полгода Земля утащит вас на пол-оборота вокруг Солнца, но корабль все еще будет направлен на эту звезду. Более того, она будет годами висеть, зафиксированная в прицеле.

Майкл Коллинз говорил, что звезды неизменны. Настолько неизменны, что к сегодняшнему дню мы можем измерить расстояние до десяти тысяч звезд из миллиардов, что нас окружают. Это измерение может быть проведено только из-за разницы в видимом положении звезды по отношению к другим звездам, которые хоть и кажутся близкими, но гораздо более удалены от Земли. Только после того, как Земля пройдет расстояние в 300 миллионов километров и окажется по другую сторону Солнца, это движение может быть измерено.

Такое угловое смещение называется параллаксом звезды. Оно настолько мизерно, что его невозможно измерить ни одним прибором, механически разбивающим окружность, таким как секстант или теодолит. Его также невозможно зафиксировать и невооруженным глазом. Параллакс измеряется только фотографическим методом. Измерение проводится путем оптического увеличения фотографий, сделанных телескопом в крайних точках орбиты. Фотографии затем сравниваются. Если звезда сместилась, это смещение измеряется и сравнивается с известным угловым расстоянием соседних звезд, которые на той же фотографии остались на месте. Чем сильнее смещение, тем ближе звезда. Ее реальное удаление вычисляется при помощи обычных тригонометрических формул, в которые подставляется (как базовое) расстояние, которое проходит Земля в течение шести месяцев, и угол смещения, измеренный по фотографиям.

Альфа Центавра, которая для невооруженного глаза кажется одной звездой, на самом деле является тройной звездной системой. Находясь на расстоянии всего в 4,3 светового года от Земли, она имеет самый большой параллакс из всех звезд — 0,74 секунды при измерении на базе 300 миллионов километров, которые Земля проходит за половину своей орбиты.

Если бы мы использовали расстояние до Луны (384 000 км) как базовое, то угол был бы в 389 раз меньше и составлял 0,0019 секунд. На странице 248 «Мирового Альманаха» 1993 года указан параллакс почти 100 ближайших к нам звезд, наименьший из них составляет 0,01 секунды. Поэтому Коллинз никак не смог бы измерить эти углы секстантом с «крестиком». И невозможно было бы вести корабль, используя механическое разделение окружности, чтобы отследить перемещение даже ближайших к нам звезд.

Коллинз был горд, получив от компьютера «пять шаров», но это означает точность лишь в 0,01 град. — результат отнюдь не выдающийся по сегодняшним меркам. В одном градусе 60 морских миль, и 0,01 град. составляет 0,6 морской мили. Многие капитаны маленьких баркасов вполне могли бы повторить это достижение. А система SATNAV с ее 50-метровой точностью превращает эти 0,6 морской мили в любительщину.

Но Коллинз, видимо, искренне верил в точность своих измерений:

«Например, меня учили вести корабль обратно от Луны с использованием секстанта для измерения углов пяти выбранных звезд и горизонта Земли; однако совершенно невозможно оказалось определить наше местоположение с той же точностью, с какой это делают гигантские наземные радары…» (16, с. 151)

Далее он справедливо замечает:

«Наши возможности вести корабль независимо от Хьюстона являются очень ограниченными, когда мы находимся близко к Луне. Поэтому для определения своего местоположения мы зависим от Земли» (7, с. 288).