Рассейте мое недоумение

2.3. Почему тени не угольно-чёрные?

тени должны быть исключительно черные, близкие к идеальному «черному телу». Никаких полутонов и серых пятен!

(Д. Серебряков, газета «Дуэль», со ссылкой на газету «Секретные материалы», www.duel.ru/199927/?27_5_1)

Свет в вакууме обладает чрезвычайно высокой контрастностью — то есть, он очень яркий на стороне Солнца и очень темный на теневой стороне. На Луне совершенно отсутствует атмосфера, которая помогла бы заполнить или смягчить отсветом тени. Рассмотрите снимок, сделанный экпедицией «Аполло-16» <...>. Он сделан не в вакууме, а в атмосфере.

(В. Ростов, «Секретные исследования», skyzone.al.ru/space/usa_moon.htm)

То же отсутствие воздуха влечёт за собой ещё одно явление: в областях Луны, не освещаемых непосредственно Солнцем, царит абсолютная темнота. На Луне не существует того явления, которое мы называем на Земле рассеянным светом, этого светящегося вещества, разлитого в воздухе и вызывающего вечерние и предрассветные сумерки, всю чарующую красоту постепенного перехода от дня к ночи. Отсюда необычайная резкость контрастов, допускающая только два цвета, — чёрный и белый.

(Жюль Верн, «Вокруг Луны»)

Логика, очевидно, такова. В земных условиях тени не всегда совершенно чёрные потому, что их подсвечивают посторонние источники. Фонари, лампы, наконец, сама атмосфера: освещение со стороны неба смягчает теневые контуры. На Луне нет фонарей, нет и атмосферы. Казалось бы, по этой причине тени действительно должны быть резкими.

Однако источник дополнительной подсветки есть и на Луне! Это сама лунная поверхность, которая рассеивает во все стороны падающий на нее свет. (Часть этого света доходит до Земли, и его достаточно, чтобы в полнолуние можно было читать крупный шрифт.) Подсветка рассеянным излучением постоянно используется фотографами, устанавливающими в студии белые матовые экраны, чтобы смягчить тени от искусственной подсветки. «Лунный экран», роль которого играет поверхность, конечно, намного темнее тех, что используют фотографы; однако его площадь намного больше, и освещён он солнечными лучами, которые не ослаблены атмосферой. Поэтому яркость рассеянного света оказывается весьма значительной.
Имеется ещё один источник подсветки теней. Это Земля! Поскольку астронавты высаживались на видимом полушарии Луны, Земля всегда находилась над горизонтом. Радиус Земли вчетверо больше лунного, альбедо (коэффициент отражения) больше втрое, так что света от Земли на Луне в десятки раз больше, чем от полной Луны на Земле. (В тёмную ночь, когда на небе виден лунный серп, мы даже можем видеть ту часть Луны, которая находится в тени, но подсвечена Землёй — так называемый «пепельный свет»). Так что Земля способна обеспечить достаточно сильную подсветку теней.

Оценим, во сколько раз полная Земля на Луне ярче полной Луны на Земле. Радиус Земли в 3,66 раз больше лунного, следовательно, площадь земного диска в (3,66)2=13,4 раз больше. Геометрическое альбедо Земли равно 0,367, альбедо Луны — 0,12 (см. www.astronet.ru:8100/db/msg/1162095), следовательно, земной диск ярче лунного в 13,4*0,367/0,12=41 раз. Кроме того, на земле свет Луны ослабляется атмосферой; на Луне же земной свет не ослабляется ничем. Будем считать, что ослабление составляет приблизительно половину звёздной величины (разумеется, в разных условиях ослабление различно: в горах в ясную ночь меньше, в долине при запылённой атмосфере больше). Мы получим тогда, что лунный свет на Земле ослабляется приблизительно в 2,5121/2=1,6 раз. Следовательно, Земля на Луне ярче луны на Земле в 40*1,6=65 раз.

Таким образом, мы получаем, что полная Земля освещает лунный пейзаж примерно в 65 раз ярче, чем полная луна — земной!

А эти две фотографии очень забавны: www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a15/as15-82-11167.jpg
www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a15/as15-82-11168.jpg
Почему колеса авто не освещены рассеяним освещением? Затемненая их сторона не видна. [Вами как раз ведь] рассматриватеся подобная ситуация. Только <...> наоборот: теневая сторона космонавта хорошо освещена и объясняется это как раз таки рассеяным светом. Даже отблески на сапогах видны. А тут надо же. Аномалия какая-то.

(Из дискуссии на форуме, www.membrana.ru/forum/main.html?thread=1037196382&page=7)

Никаких аномалий. Скафандры астронавтов, сделанные из материала с высокими отражающими свойствами, выглядят в рассеянном солнечном свете достаточно ярко. Однако более тёмные объекты — камни, колёса вездехода, отдельные детали модуля на других фотографиях — в тени отражают намного меньше и на снимках получаются почти чёрными. Тень от некоторого объекта (той же фигуры астронавта), лежащая на поверхности, освещается лишь близлежащими кочками (и Землёй), а потому выглядит совсем тёмной.

На снимках/ТВпередачах детали предметов, находящиеся в тени, ясно различимы, особенно таблички с надписью Unated States.

(Из дискуссии на форуме, forum.ixbt.com/0034/000458-5.html)

Что ж, если эти таблички сделаны из отражающего материала, надписи на них, разумеется, будут видны в отражённом свете ландшафта. Любая внешняя подсветка этих табличек непременно осветила бы конструкции вокруг них, чего никогда не наблюдается. Уж не думает ли «заговорщик», что таблички были снабжены внутренней подсветкой?

Важно! Источником подсветки теней на Луне служит сама лунная поверхность, светящаяся рассеянным солнечным светом, а также подсветка от Земли, висящей над горизонтом. Вот что говорит о тенях Армстронг: «Тени были густыми, но не чёрными. Солнечный свет отражался от склонов лунных кратеров и видимо [4]сть становилась хорошей».