Как США снимали посадку на Луну

Эту сцену можно было наблюдать по телевизору в домах по всей Америке и во многих других странах. Способность отправлять обратно четкие телевизионные изображения из космоса была впечатляюще продемонстрирована во время миссии Аполлон-8. Это произошло в канун Рождества 1968 года, когда Фрэнк Борман, Джеймс Ловелл и Уильям Андерс отправили поздравления с расстояния 380 тысяч километров на Землю. Зрители были поражены и, возможно, немного озадачены. Они, возможно, задавались вопросом, как получалось, что местные программы, излучающие 50000 ватт, иногда не показывались, а крошечный 20-ваттный передатчик мог выдавать достаточно хороший сигнал?

Четыре технологических достижения, в дополнение к тем, которые сделали возможным сам полет, воплотили в реальность то, чего опасались многие технические специалисты НАСА. Первой из них была такая маленькая телевизионная камера RCA, которая весит всего 2 килограмма. Заполненная ряд за рядом интегральных микросхем, каждая из которых меньше булавочной головки, но способна выполнять функции, для которых несколько лет назад потребовалось бы несколько килограммов вакуумных трубок. Этот крошечный инструмент стал космическим глазом для большего количества зрителей, чем когда-либо прежде относительно одной телевизионной камеры.

Другим фактором, возможно, даже более важным, была новая антенна с высоким коэффициентом усиления на борту «Аполлона-8». Спрятанная в сторону космического корабля во время взлета, антенна встала в положение по команде и повернула четыре 75-сантиметровые управляемые тарелки к Земле и начала испускать свои сигналы S-диапазона.

В космическом вакууме радиоволны и другие виды электромагнитного излучения распространяются без проблем. Сигналы, которые покинули Аполлон-8 при мощности 20 Вт, достигли Земли лишь с незначительными потерями.

Третий ключевой элемент заключался в приемных антеннах S-диапазона шириной 26 метров, разнесенных на 120 градусов по всему земному шару, так что, по крайней мере, одна из них всегда была видна Луне.




Помимо всего прочего, требовалась и обработка телевизионного сигнала Аполлона-8. Здесь, на Земле, телевизионный ролик воспроизводился на наших экранах со скоростью 30 кадров в секунду, 60 полей в секунду, каждый раз покрывая 525 строк. Это позволяет нам воспринимать изображение на экране, как непрерывное видео. Но такой режим работы требует тяжелого, мощного оборудования.

Система камер RCA, разработанная для Аполлон-8, выдает только 10 кадров в секунду, состоит из 320 строк — не так ясно и не так резко, как коммерческое телевидение, и склонна к разрывам картинки, когда космонавты или камера движутся слишком быстро. Это было, однако, по большей части смотрибельно.

Система Apollo TV и коммерческие системы не являются электронно-совместимыми. То есть одно нельзя просто подключить к другому.

RCA решила эту проблему с помощью оборудования «сканирования конверсии» — четвертого ключевого технологического достижения. Коммерческая видеокамера была установлена перед монитором с медленным сканированием, выход которой был подключен к магнитофонному устройству записи (то же самое, что используется для футбольных игр с «стоп-движением»). Устройство сделало свое дело, повторяя фотографии Аполлона со скоростью 10 кадров в секунду достаточно времени, чтобы заполнить 60 полей, необходимых для коммерческого телевидения. На каждую секунду трансляции происходили изменения изображения; остальные были повторениями.




Сканирующее конверсионное оборудование было установлено в Голдстоне и Мадриде. Голдстоун отправлял преобразованный сигнал по обычным коаксиальным кабельным каналам в Хьюстон. Оттуда передачи были распространены по обычным каналам через Соединенные Штаты.

В Испании была проведена аналогичная операция. Преобразованные изображения были отправлены по коаксиальному кабелю в Лондон для распространения по всей Европе и Азии.

Но Аполлон-8 был действительно только началом. Аполлон-9 взлетел на околоземную орбиту с еще более сложным телевизионным оборудованием на борту. Камера на Аполлон-9, предназначенная для последующего использования во время реальных посадок на Луну, могла хорошо снимать как при ярком солнечном свете, так и в почти полной темноте лунной ночи.

Ключом к этой возможности является трубка вторичной электронной проводимости (SEC), изобретенная учеными из исследовательской лаборатории Westinghouse в Питтсбурге и установленная в 3,2-килограммовой камере. Трубки SEC преобразуют свет в электрические сигналы, которые затем усиливаются сотни раз, а затем снова превращаются в видимые изображения.

В то время как основное использование камеры позволило нам наблюдать с Земли, как астронавты ходят по поверхности Луны, она также может использоваться в научных целях. Тонкая детализация, медленная скорость сканирования 58 кадров в секунду, передает изображения Луны на Землю с разрешением 1280 линий. Это приближается к качеству стандартных систем фотокамер.