Il dragone sulla luna

Mazzucco contesta i successi spaziali cinesi. Effettivamente ci sono molti dubbi sulle reali capacità dell'agenzia spaziale cinese. Le immagini della camminata nello spazio del primo astronauta cinese hanno lasciato a più d'uno il sospetto che fosse un falso: la Terra era un disco luminoso statico irreale e irriconoscibili le località sul globo, e dalle tute degli astronauti fuoriuscivano bolle molto sospette...

Secondo Mazzucco anche la discesa del modulo lunare Chang'e 3 sarebbe una messinscena realizzata in qualche studio televisivo. Si contesta la mancanza dei getti di polvere degli scarichi dei razzi, la cattiva illuminazione della scena, la mancanza di immagini della Terra durante il viaggio, il veicolo lunare sarebbe un po' troppo sempliciotto.

I getti di polvere non saprei se si verificano effettivamente e se è possibile vederli con inquadrature parziali dalle sonde. Dalle immagini delle sonde americane non appaiono mai. Gli unici che si vedono, peraltro dall'alto di una sonda satellitare, sono quelli generati dai getti di gas durante la discesa di Curiosity (la macchia più scura):

Mentre dalle immagini del rover, la "spolverata" dei razzi d'atterraggio non era visibile. Probabilmente la potenza dei razzi è sopravvalutata, soprattutto se sono utilizzati per frenare un'accelerazione gravitazionale molto inferiore di quella terrestre.

Per quanto riguarda la mancanza di immagini scattate dalla sonda durante il viaggio, non è scontato sia previsto. Un conto è se la navetta è abitata da astronauti che possono affacciarsi dagli oblò e inquadrare con una macchina da ripresa ciò che si vede. Un conto se a farlo è una sonda automatica: deve essere dotata di un sistema in grado di guidare l'obiettivo verso la direzione giusta, se non si vuole fare fotografie o riprese casuali. Quindi deve essere previsto prima, e programmato. Probabilmente per una sonda che deve recarsi "solo" sulla luna non viene preso in considerazione questo aggravio di costi.

Non condivido le considerazioni sulla poca sofisticazione del rover della sonda cinese, in quanto effettivamente la ricostruzione al computer appare molto semplice ma non corrispondente alla sonda reale.

Sull'illuminazione della scena effettivamente qualche dubbio c'è. Soprattutto non si capisce il motivo per cui sia stata utilizzata una camera con una definizione e una sensibilità così scarse.

Attorno alle sonde non ci sono sufficienti oggetti per capire se Chang'e 3 e rover sono illuminati da potenti proiettori in uno studio o da luce naturale. Simulando(*) l'illuminazione di una possibile sonda in condizioni diverse si ottengono i seguenti risultati.

Per esempio se una sonda è ripresa sul pianeta Papalla1 che è privo di atmosfera si ottiene questo risultato:

La superficie del pianeta, in effetti risulta essere illuminata integralmente, malgrado il cielo nero. Le ombre sono nette e molto scure e con un grandangolo (22 mm) convergono verso un punto. Questo malgrado in realtà siano parallele fra loro, ma per un effetto prospettico sembrano dirigersi verso un punto all'orizzonte.

Il paesaggio risulta anche appiattito, difficile stimare la distanza della montagna dai sassi vicini e dalla sonda.

Se invece la sonda fosse scesa sul pianeta Papalla2, dotato di un'atmosfera si otterrebbe questo risultato:

In questo caso i colori del suolo si miscelano con quelli dell'atmosfera (rosacea come quella marziana). Le ombre anche qui convergono verso un punto all'orizzonte. Le ombre poi non sono più così nette, ma sfumate. Questo poiché una quota importante dell'illuminazione (qui 30% per mia scelta) proviene dalla volta celeste, cioè dalle particelle gassose dell'atmosfera. Ora il monte appare effettivamente ad una certa distanza. Essendo l'atmosfera "polverosa", gli oggetti più lontani sono velati da un maggior strato di particelle.

Se invece la stessa sonda si trovasse in uno studio cinematografico, si avrebbe questa situazione:

Qui la scena è stata illuminata con un proiettore puntato sul primo piano della scena e con un'area luminosa per illuminare la scena lontana. Non è facile ottenere un risultato simile a quello solare. Non solo il suolo non rimane illuminato in modo uniforme, ma le ombre hanno una direzione divergente, non più convergente, perché la fonte luminosa è localizzata in un punto vicino (qui dietro la camera a 10 m di altezza come in uno studio cinematografico). Inoltre, qui il tecnico delle luci non è stato accorto, e si vedono delle doppie ombre che gettano un certo sospetto sulla scena.

Se si analizzano le vecchie immagini delle missioni Apollo, anche quelle dubbie dell'Apollo 11, si riscontra comunque il rispetto di alcune regole:

La scena appare irreale e falsa, ma le ombre sono senz'altro molto nette e convergono verso un punto all'orizzonte (cioè sono parallele). L'illuminazione del suolo sembra uniforme, anche se certe aree appaiono più chiare di altre, ma forse è dovuto ad una diversa composizione del suolo. Le ombre delle missioni Apollo sono molto lunghe, ed è una cosa voluta. Si scelse di far atterrare le navette in zone dove il sole era al tramonto o all'alba per evitare di avere temperature al suolo troppo alte.

Naturalmente, gli astronauti non avevano il tempo di trovare le inquadrature migliori, e di rispettare le regole del buon fotografo. Sono state scattate molte fotografie controluce come questa:

Qui le ombre sono divergenti, come se fossero prodotte da un proiettore. Ma avviene la stessa cosa con il sole, quindi anche questa foto potrebbe essere illuminata naturalmente. Gli astronauti cattivi fotografi sono stati fortunati, perché la mancanza d atmosfera sulla luna, non produce quella patina biancastra che si genererebbe sulla Terra a causa dell'illuminazione delle particelle nell'aria.

Anche nella missione Apollo 12 le ombre sono dirette nella direzione corretta, con un proiettore non è facile ottenere un risultato così:

Apollo 14: ombre convergenti anche qui. Il paesaggio appare sempre irreale, difficile è capire se l'orizzonte si trova a 10 Km o 1Km o a pochi metri nel caso di uno studio per riprese:

Apollo 15: ho scelto una foto di paesaggio perché evidenzia l'irrealtà della situazione dovuta alla mancanza di atmosfera: la collina retrostante a che distanza si trova? E' solo un mucchio di sabbia come si vedono in certe cave, o è un colle di una altezza rispettabile? Il suolo è illuminato in modo uniforme anche a grande distanza.

Apollo 16: anche in questa immagine le ombre sono nette e dirette verso un punto preciso, il suolo è illuminato in modo uniforme.

Questa panoramica della missione Apollo 16 rende bene l'idea di irrealtà di un paesaggio terso all'estremo a causa della mancanza d'atmosfera: il rover in primo piano non permette di capire quale sia la proporzione o la distanza della navetta: conosciamo le sue effettive dimensioni, ma se non le conoscessimo potremo immaginare che sia un oggetto non molto alto posto a pochi metri dal rover:

Apollo 17: anche le foto di questa missione appaiono reali e rispettare le regole dell'illuminazione naturale.

Se le missioni Apollo, o anche solo la prima, sono dei fake, bisogna dire che sono stati fatti bene. Se li confrontiamo con i falsi cinematografici conclamati, si nota subito quanto sia difficile riprodurre le situazioni lunari. 

Partendo dal film recente "Apollo 18" che si ispira proprio all'epopea lunare. Eppure, benché sia stato girato da poco tempo, si nota immediatamente le difficoltà incontrate dal tecnico delle luci: per ottenere ombre nette, molto scure, si è usato un potente proiettore. Ma se si confronta il falso astronauta sovraesposto di luce bianca, con l'illuminazione naturale degli astronauti veri (anch'essi in tuta bianca) si vede tutto lo sforzo per riuscire ad imitare (e male) le atmosfere lunari.

Nello stesso film (che non ho visto) pare compaia anche una navetta sovietica che in realtà non è mai stata utilizzata, cioè questa:

Ma la scena ha degli evidenti errori di illuminazione:

Qui le ombre più che divergenti, sembrano avere direzioni casuali (la navicella ha ombra verso il fondo, i massi verso sinistra in direzione dell'osservatore). Non sono parallele e sembrano essere generate da proiettori diversi.

Si dice che la prima missione Apollo sia stata girata in uno studio niente di meno che da Kubrick. Eppure quando si è cimentato con degli astronauti sulla luna (2001 Odissea nello spazio) ha preferito non prendersi rischi:

Per farli spostare sul suolo lunare si è inventato il "moonbus":

Quando sono scesi dal bus, li ha inquadrati in ombra oppure in una buca illuminata da decine di proiettori. Così si è evitato tanti problemi nel creare le ombreggiature giuste.

Se si prendono le scene del film che ha per primo trattato il tema delle missioni fasulle, cioè "Capricorn One" ci si rende conto delle difficoltà che si incontrano nell'illuminare una scena finta:

Il set è illuminato con grossi proiettori in parallelo, eppure:

Si generano doppie ombre (visibili nei sassi con doppia direzione) innaturali come nella mia simulazione al computer. Un fake così sarebbe stato scoperto subito.

Comunque, probabilmente i falsi atterraggi su Marte sono più semplici da ricreare sulla Terra. Probabilmente anche all'aperto con luce naturale, nella location giusta. Infatti l'ombra proiettata su un pianeta con atmosfera è identica a quella sulla Terra. E' un'ombra definita ma comunque non così netta come quelle lunari.

Missione Viking 2 (anni settanta)

Come mostra questa recente immagine composita di Curiosity, il paesaggio appare più ordinario di uno lunare. Il monte che si profila all'orizzonte è sfumato come avviene anche sulla Terra in giornate con foschia o con deformazioni ottiche dovute al calore. Le ombre sono sfumate, molto naturali. La foto potrebbe essere stata scattata in un deserto terrestre.

Le immagini di Venere sono pochissime e scattate tutte dalle sonde sovietiche Venera. L'unica considerazione che mi viene di fare, è che qui le ombre sono solo al di sotto dei sassi. Probabilmente su Venere il disco solare è quasi invisibile e ininfluente. La maggior parte della luce proviene in modo diffuso dalla volta celeste sempre coperta di nubi.

In conclusione vorrei ancora fare un'ultima considerazione sull'aspetto del cielo lunare, che appare anch'esso finto. Una specie di fondale oppure la parte buia di un grande studio cinematografico.

Nelle foto delle missioni Apollo non si vedono mai le stelle, e pochissimo la Terra. Per quanto riguarda le stelle, questo è davvero molto sorprendente. Gli stessi astronauti interrogati su questa questione sono apparsi reticenti, poco convincenti.

Il motivo della mancanza di stelle potrebbe essere dato dalla presenza della luce solare molto forte. In effetti tutte le missioni Apollo si sono svolte durante il periodo illuminato del giorno lunare, che dura 28 giorni terrestri (14 di luce e 14 di buio). Probabilmente durante la notte lunare le stelle sono visibili.

Un altro punto spesso criticato, è che la Terra non si vede quasi mai nelle immagini delle missioni Nasa. Ma qui c'è un motivo vero. Le missioni Apollo sono atterrate quasi tutte vicino al centro della faccia visibile della luna:

Questo significa che gli astronauti avevano sempre la Terra sulle loro teste, in una posizione difficile da osservare e fotografare nei loro scafandri. La posizione più favorevole, sia rispetto allo zenit che all'orizzonte ovest è stata quella della missione Apollo 17. La più sfavorita è stata la missione Apollo 15.

L'immagine tratta dal film "2001 Odissea nello spazio" con la Terra all'orizzonte, implica che quella base si trovasse ai limiti della faccia visibile dalla Terra (per es. punti 9 e 24 sulla mappa lunare).

La reale posizione della Terra sulle teste degli astronauti Apollo è confermata da queste foto riprese dal basso verso l'alto:

In conclusione, le immagini cinesi della sonda Chang'e 3 sono reali o è tutta una messinscena? Difficile dare una risposta: le ombre sono nette e scure come nelle missioni Apollo e nella simulazione. Ma la ripresa è molto ristretta, si vede solo il veicolo o solo la sonda, non si capisce se le ombre hanno una direzione naturale o artificiale dovuta a una illuminazione puntiforme. Inoltre la qualità delle immagini è così scarsa che non è neppure possibile confrontare altri particolari come la grana del suolo, il colore e la consistenza. Non parliamo nemmeno della presenza o meno di stelle in cielo.

Ognuno scelga di credere o non credere ai cinesi in base alla fiducia che ripone in loro, perché in base alle prove offerte non è possibile avere una risposta certa.

(*) è stato utilizzato il programma Blender: la funzione "sun" simula il sole proiettando raggi luminosi paralleli e uniformi; la funzione "emi" genera una luce diffusa emisferica dall'alto; la funzione "lamp" simula una illuminazione puntiforme come quella di una lampada; la funzione "area" simula una illuminazione proveniente da un'area luminosa come per esempio un diffusore usato nel cinema.