Страница 21 из 93
Свой вклад в тему «Земля над лунным горизонтом» внесли и упоминавшиеся выше советские автоматические «Зонды». Только «Зонды» снимали не восходы Земли, а заходы, что в данном случае не очень важно [7]. Расскажем о них немного подробнее, поскольку «Зонды» были соперниками «Аполлонов». Кроме того, мы будем сопоставлять информацию, представленную астронавтами также и с информацией, переданной и доставленной «Зондами».
«У «Союзов» – лунное начало» – так называется одна из глав книги [18] известного ветерана советской космической программы, академика РАН Чертока Б. Е. Ныне всемирно известный корабль «Союз» создавался именно под задачу пилотируемого облёта Луны.
Илл.8. «Зонды» – автоматические корабли, облетавшие Луну
а) ракета «Протон»,
б) лунный облётный корабль 7К-Л1 («Союз» – «Зонд»),
в) траектория облёта Луны, красным цветом показана линия взгляда на Землю в момент снятия её захода за лунный горизонт
Илл.9 Заходы Земли за Луну, снятые – «Зондом-6» (а), «Зондом-7» (б) и «Зондом-8» (в) (1968—1969 г.г.)
По советскому проекту [19—21] ракета «Протон» (илл.9а) доставляла к Луне двухместный корабль «Союз-7К-Л1» (илл.8б). Его беспилотный вариант как раз и назывался «Зонд». Чтобы не ставить под угрозу жизнь космонавтов, СССР «обкатывал» в беспилотном автоматическом варианте тогда ещё совсем новый космический корабль. «Зонды» запускались к Луне и облетали её без выхода на окололунную орбиту и возвращались на Землю (илл.8в), [5, с. 160—161], [7].
В ноябре 1968 года, «Зонд-6», облетая Луну, сделал снимок захода Земли за лунный горизонт (илл.9а). В августе 1969 года аналогичный, но цветной снимок сделал «Зонд-7» (илл.9б). В октябре 1970 года Луну облетел «Зонд-8». Он передал чёрно-белые изображения захода Земли (илл.9в).
Несколько слов о том, как снимки, сделанные «Зондами», оказались на Земле в руках исследователей. «Орбитеры», как отмечалось, передавали свои изображения по телеканалу. В случае «Зондов» такой необходимости не было. Дело в том, что Советский Союз, в отличие от США, смог решить задачу возвращения на Землю межпланетных космических автоматических аппаратов, входящих в атмосферу Земли со второй космической скоростью (11 км/с). Впервые это было сделано как раз с «Зондами». Поэтому отснятая «Зондами» фотоплёнка вместе с ними возвращалась на Землю.
Итак, ко времени начала полётов «лунных» «Аполлонов» автоматические космические лунные фотографы «подготовили» очень обширный и разнообразный архив снимков по «лунной» тематике. Архивы НАСА были полны изображениями разных видов Луны и отдельных участков лунной поверхности. Общее число изображений лунной поверхности, переданных «Рейнджерами» и «Орбитерами», превышает 3000. И если бы американские астронавты и не летали к Луне, у НАСА всё равно была возможность предъявить от их имени многочисленные снимки Луны и лунной поверхности, сделанные автоматами.
Теперь, вооружённые полученными знаниями, мы можем приступать к изучению материалов полёта «лунных» «Аполлонов».
Автор, однако, очень рекомендовал бы читателю, прежде чем открыть страницы следующего раздела, потратить ещё немного времени на знакомство с основами двух методов космического телевидения, которые применялись (и применяются) для передачи изображений из далёкого космоса. Понимание этих основ очень пригодится при изучении иллюстративных материалов, представленных от имени астронавтов «лунных» «Аполлонов».
Приложение. О двух методах дальнего космического телевидения
«Рейнджеры» работали по методу прямой телепередачи, когда телекамера формирует изображение, а электрический сигнал с неё через антенну аппарата передаётся на Землю.
Огромные космические расстояния, которые приходится преодолевать радиоволнам, ослабляют приходящий сигнал и создают трудности в его приёме. Да и мощность радиопередатчика, установленного на спутнике в огромное число раз меньше мощности радиопередатчика любой земной телестанции. Поэтому телесигнал, приходящий с космического аппарата, очень слаб и «тонет» в шумах радиопомех.
Одним из самых действенных способов их преодоления является увеличение времени передачи телеизображения. Изображение одного и того же кадра передаётся на Землю с космического аппарата многократно.
И чем больше таких повторов, чем больше время передачи одного кадра, тем выше качество принимаемого изображения. Например, передача на Землю цветного снимка высокого качества (илл.2б) спутником ATS-III заняла 21 минуту [см.источник илл.2б]
Кадры на экране домашнего телевизора меняются до 50 раз за 1с. При такой частоте глаз не замечает отдельных кадров и видит непрерывно меняющееся изображение. А вот передавать телекадры с такой же частотой с Луны не получится, потому что шумы заставляют передавать один и тот же кадр многократно. Поэтому передавать отдельные телекадры с Луны при вполне приличном качестве можно, а вот передать с Луны непрерывный телефильм с удовлетворительным качеством изображения практически очень трудно, если не невозможно. Собственно лунные автоматы (и американские «Орбитеры», и советские «Зонды») это и показали: они передали на Землю много хороших отдельных кадров с видами Луны, но не «прислали» землянам ничего похожего на фильмы с разворачивающимися видами Луны.
Теперь понятно, почему камеры А и В «Рейнджеров» передавали свои изображения 1 раз за 5 секунд, то есть в 250 раз медленнее, чем это имеет место в наших земных телепередачах. Изображения от камер Р этого аппарата передавались в более быстром темпе, но для того, чтобы это сделать, пришлось резко ограничить поле зрения их объективов (до 100 раз) по сравнению с камерами А и В. Тем самым уменьшался объём информации, который они должны были передать. И, всё равно, качество изображений от более быстрых Р-камер явно проигрывает качеству изображений более «неторопливых» камер А и В (илл.3). А уж когда передача последнего кадра была прервана падением аппарата на Луну, то качества не получилось вовсе (илл.4): не хватило времени на повторение изображения и оно «утонуло» в шумах.
Была ли у создателей «Рейнджеров» возможность «попросить» камеры работать помедленнее, зато с лучшим качеством? Нет, потому что «Рейнджеры» падали на Луну, и на весь телесеанс им отводилось всего 20 минут.
Итак, метод прямой телепередачи обеспечивает максимально возможную оперативность передачи изображений. При этом качество отдельного изображения улучшается при увеличении времени его передачи. Кроме того, при прочих равных условиях качество улучшается при уменьшении площади передаваемого изображения.
«Орбитеры» передали на Землю информацию гораздо более ценную, чем «Рейнджеры». В отличие от падающих «Рейнджеров», которым был отведён срок активной работы всего 20 минут, «Орбитеры» работали на окололунной орбите около 1 года. Так что «Орбитеры» могли не «торопиться». Но от «Орбитеров» требовалось максимально высокое качество передаваемого изображения, ведь они были «картографами». А для обеспечения высокого качества передаваемого изображения применяется так называемая фототелевизионная методика.
По этой методике изображения сначала фотографируются на фотоплёнку. Затем фотоплёнка проявляется, сушится и поступает в оптическое считывающее устройство, которое просвечивает плёнку тонким лучом света и, с помощью фотоэлемента, формирует электрические сигналы, несущие информацию об этом изображении. И уже эти сигналы через антенну «Орбитера» «не спеша» передаются на Землю. Качество принимаемого изображения получается гораздо лучшим, чем при прямой телепередаче.