7 октября 1959 года советская автоматическая межпланетная станция «Луна-3» впервые в истории смогла осуществить фотосъемку обратной стороны Луны.Изображения были переданы с помощью фототелевизионного устройства «Енисей», разработанного Ленинградским НИИ телевидения, который сегодня входит в состав холдинга «Росэлектроника». Сам фотоаппарат АФА-Е1 был изготовлен Красногорским механическим заводом. Сейчас это предприятие называется Красногорский завод им. С.А. Зверева и входит в состав холдинга «Швабе».
Межпланетная станция «Луна-3» была запущена 4 октября 1959 года ракетой-носителем «Восток-Л». Через три дня космический аппарат провел фотосессию темной стороны Луны и впервые в мире передал на Землю 29 фотографий части лунной поверхности, которая с Земли никогда не видна.
Все это стало возможным благодаря многолетнему труду сотен инженеров, разработавших ракету-носитель, разгонный блок межпланетной станции, уникальную фототелевизионную аппаратуру «Енисей» и – главное – автономную систему ориентации «Чайка», с помощью которой впервые было реализовано управление положением космического аппарата в межпланетном пространстве.
В отличие от земных условий, в космосе нет внешней среды, в которой осуществляется движение. Не встречая никакого сопротивления, центр масс корабля может двигаться по заданной траектории бесконечно долго, а корпус корабля – беспорядочно вращаться вокруг него. Именно так, кувыркаясь, и передвигаются в пространстве межпланетные станции.
Обычно на это не обращают особого внимания. Но «Луна-3» должна была сделать фотографии – а для этого ее следовало жестко зафиксировать. Именно эта задача была поставлена перед коллективом исследователей и инженеров, возглавляемых Борисом Викторовичем Раушенбахом. И ученые справились с ней блестяще.
7 октября 1959 года, спустя трое суток после успешного старта, станция «Луна-3» оказалась в заданной точке траектории. Обратная сторона Луны находилась прямо перед ней на расстоянии 65 200 километров, Солнце было позади, а Земля, свет которой мог помешать системе ориентации, оказалась далеко в стороне. Непосредственно перед съемкой «Чайка» придала станции кратковременное вращательное движение, чтобы солнечные лучи равномерно прогрели ее корпус и процессы химической обработки полученных снимков прошли без проблем, а в ходе самого фотографирования постоянно удерживала движущуюся станцию кормой к Солнцу.
Изображения были переданы с помощью фототелевизионного устройства «Енисей», разработанного Ленинградским НИИ телевидения. Сам фотоаппарат АФА-Е1 был изготовлен Красногорским механическим заводом.
Сегодня Красногорский завод имени С.А. Зверева является одним из ведущих отечественных предприятий в области создания оптико-электронной продукции различного назначения. На КМЗ успешно разрабатываются средства контроля космического пространства, системы дистанционного зондирования Земли с воздушных носителей и из космоса «Геотон», оптико-электронная многозональная аппаратура дистанционного зондирования Земли «Гамма», а также гиперспектральная съемочная аппаратура (ГСА).
Особенно знаменитым Красногорский завод стал благодаря малоформатной фотокамере «Зоркий», которая превратилась в символ города, а также первому отечественному зеркальному фотоаппарату «Зенит», созданному в 1952 году. Новинка приобрела такую популярность, что уже через три года с заводского конвейера сошла миллионная фотокамера. Малоформатный любительский фотоаппарат стал родоначальником целого поколения зеркальных фотокамер.
Сейчас фотоаппараты Красногорского завода славятся своим качеством. Но тогда, в конце 1950-х, состояние сигнала было неустойчивым, уровни шумов зашкаливали. Снимки Луны были сделаны на обычную фотопленку. Проявлялись они прямо на борту станции. После чего, посредством телепередачи с использованием метода бегущего луча (сегодня он применяется в сканерах), были отправлены на Землю.
В итоге на полученных кадрах мало что можно было разглядеть, лишь некоторые элементы рельефа. Однако они все равно обеспечили Советскому Союзу приоритет в этой области. На карте спутника Земли появились объекты, названные по-русски: кратеры и цирки Курчатова, Лобачевского, Менделеева, Попова, Склодовской-Кюри, лунное море Москвы.
«Чайка» легла в основу множества систем управления межпланетными и пилотируемыми космическими кораблями, системы автоматического и ручного управления и стыковки пилотируемых космических аппаратов, а также бортовых цифровых ЭВМ серии «Салют». Одним словом, она положила начало эре управляемых космических полетов.
А сама станция «Луна-3» фактически запустила механизм космической гонки. Именно благодаря ей в США появилось агентство NASA, а ассигнования на развитие космических технологий были многократно увеличены как в США, так и в СССР.
Этот нечеткий снимок ужасного качества — первая в истории фотография обратной стороны Луны. Она была сделана ровно 60 лет назад, 7 октября 1959 года, советским аппаратом «Луна-3». Всего в течение 40-минутного сеанса съемки было сделано 29 кадров с расстояния 63–67 тысяч километров от Луны.
Из-за проблем со связью и несовершенства технологий на Земле удалось принять и расшифровать только 17 кадров, но и их хватило, чтобы получить массу информации: в ходе тщательного анализа было обнаружено 499 деталей рельефа. В поле зрения попала часть видимой с Земли стороны Луны (нужно напомнить, что из-за либраций с Земли можно увидеть больше половины ее поверхности — примерно 59%), поэтому около ста из этих деталей уже были известны. На фотографии это левая треть лунного диска. Например, в этой области хорошо различимы несколько лунных морей (исторически более темным участкам лунной поверхности дают названия разных водоемов): Море Кризисов (темное пятно слева почти у края диска), правее него Море Краевое, под которым — Море Смита.
Бросается в глаза, что обратная сторона Луны гораздо более светлая и практически лишена морей. В этом смысле астрономы получили от «Луны-3» (или от самой Луны) большой сюрприз. Всего на видимой стороне насчитывают 21 море, которые вместе с другими элементами лунной «гидросферы» занимают 31,2% поверхности этой стороны. На обратной стороне — только два моря (которые занимают менее 1% ее поверхности) и несколько более мелких озер. Эти моря попали на снимок: Море Москвы находится немного выше и правее центра кадра, Море Мечты — внизу, чуть левее самой нижней точки диска. Также на обратной стороне есть три озера (более мелких темных образования): Озеро Удовольствия, Озеро Одиночества, Озеро Забвения.
С Морем Москвы связан забавный случай: его название, данное советскими учеными после обработки полученных «Луной-3» снимков и составления первого атласа обратной стороны Луны, не вписывалось в сложившуюся за несколько десятилетий до этого традицию наименования лунных морей, согласно которой в основном использовались слова, либо обозначающие душевные состояния, либо непосредственно связанные с водой. На проходившей в 1961 году ассамблее Международного Астрономического Союза эту ситуацию разрешил французский астроном Одуэн Дольфюс, остроумно заметивший, что Москва — это, по сути, тоже душевное состояние.
Расположенное на нижней половине диска темное пятно, которое на этом снимке лежит под Морем Москвы, — кратер Циолковский (светлое пятнышко у него по центру — это его центральная горка).
Разумеется, сейчас мы располагаем гораздо более качественными фотографиями Луны. Степень детализации позволяет, например, разглядеть на снимках, сделанных аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), следы «Лунохода-1» и его посадочную платформу (см. картинку дня Открытка с Луны).
Фотография обратной стороны Луны, сделанная аппаратом LRO примерно с того же ракурса, что и первое фото. Изображение с сайта lroc.sese.asu.edu
Еще один важнейший результат миссии «Луны-3» — впервые был осуществлен гравитационный маневр. Траектория была рассчитана так, чтобы притяжение Луны развернуло станцию обратно к Земле. Заодно должна была повернуться ее орбитальная плоскость, позволив принимать сигнал от станции с территории СССР. Без такого маневра пришлось бы потратить много топлива на то, чтобы развернуть станцию.
На этом сложности, стоявшие перед разработчиками, не заканчивались. 60 лет назад еще не было цифровых фотоаппаратов — снимать можно было только на пленку, а для передачи сигнала на таком расстоянии не было мощных компактных антенн. В итоге передача изображений на Землю происходила в два этапа. Сначала пленка проявлялась прямо на борту аппарата с помощью автоматической проявочной станции. Затем она сканировалась фототелевизионным устройством «Енисей», после чего изображение фотографии обратной стороны Луны передавалось на Землю по радиоканалу. Кстати, интересно, что использовалась устойчивая к радиации и перепадам температуры пленка, которую буквально добывали из сбитых над территорией СССР американских разведывательных зондов WS-119L. На Земле прием осуществлялся несколькими способами, но удачным оказалось только применение камеры с бегущим лучом.
В то, что можно получить удачный снимок Луны, не верили даже ученые, работавшие над созданием аппарата. Один них, астроном А. Б. Северный, утверждал, что радиация испортит все снимки. Когда С. П. Королеву принесли снимок обратной стороны Луны, он написал на обороте: «Уважаемому А. Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Королев. 7 октября 1959 года».
62 года назад СССР сфотографировал обратную сторону Луны. Показываем архивные кадры
После запуска с Байконура 4 октября 1959 года космический аппарат «Луна-3» вышел на сильно вытянутую эллиптическую орбиту искусственного спутника Земли и обогнул обратную сторону Луны по направлению с юга на север. 7 октября был зафиксирован отраженный от Луны солнечный свет, после чего запустилась 40-минутная фотосъемка.
Первое изображение было получено в точке с «лунными» координатами 17°00′ с.ш. 117°00′ в.д. на расстоянии более 60 000 км от поверхности спутника Земли, последнее — с расстояния 66 700 км. Всего было сделано 29 фотографий, покрывающих 70% обратной стороны. Фотографии получились очень зашумленными и низкого разрешения, но многие детали можно было распознать.
Больше кадров, а также пояснения, что именно на них изображено, смотрите в нашей галерее:
Все фото «Луна-3» передала уже с земной орбиты. Это произошло 18 октября 1959 года. Всего через несколько дней, 22 октября, связь со станцией была утрачена.
Полет «Луна-3» был непростой
Гравитация и движение естественного спутника Земли по собственной орбите сильно усложняли задачу советским ученым. Чтобы «Луна-3» смогла поддерживать ориентацию в космосе необходимый для съемки период времени, аппарат нужно было стабилизировать. За это отвечала система «Чайка», которая включала солнечные и лунный световые датчики, гироскопические датчики углового вращения, счетно-решающее устройство и микродвигатели ориентации, использующие в качестве рабочего тела сжатый азот.
«Луна-3» стала первым в мире космическим аппаратом, совершившим гравитационный маневр. Для возвращения к Земле траектория межпланетной станции была изменена с использованием силы притяжения Луны.
Смотрите также:
Недавно прошел конкурс «Фотограф года в области астрономии» Королевской обсерватории Гринвича. Было подано более 4500 работ от энтузиастов-любителей и профессиональных фотографов из 75 стран мира. На снимках, вошедших в шорт-лист, показаны самые красивые виды, связанные с космосом:
Первые фотографии обратной стороны Луны (третья советская космическая ракета). В соответствии с программой исследования космического пространства и подготовки к межпланетным полетам, 4-го октября 1959 г. в Советском Союзе был осуществлен пуск третьей советской космической ракеты, которая вывела на расчетную орбиту автоматическую межпланетную станцию (АМС) (рис. 1).
В соответствии с основной задачей была выбрана орбита АМС (рис. 2). АМС прошла на расстоянии 6500 км от поверхности Луны и вследствие ее притяжения изменила направление движения. Это позволило получить траекторию полета, удобную как для фотографирования Луны, так и для передачи на Землю (на территорию СССР) полученной информации (возвращение к Земле со стороны Северного полушария) на расстоянии порядка 47000 км. Орбиты, получаемые без использования эффекта возмущения Луны, не дают такой возможности. Выбранная орбита обеспечила, кроме того, полет АМС в космическом пространстве в течение длительного времени. Осуществление такого полета стало возможным в результате использования совершенной системы управления, обеспечившей в конце участка выведения расчетные значения величины и направления вектора скорости.
Автоматическая межпланетная станция является космическим аппаратом, существенно отличающимся по своей конструкции от искусственных спутников Земли, запущенных ранее. Основным отличием является то, что АМС в определенный период своего движения по орбите становится ориентированным аппаратом, способным проводить астрономические наблюдения заранее выбранного небесного тела. В случае третьей советской космической ракеты объектом наблюдения была обратная сторона Луны; которая до того была совершенно неизвестна человеку.
После прохождения плотных слоев атмосферы был сброшен конус, защищавший AMG от внешних воздействий. АМС была отделена от последней ступени космической ракеты. Отделение станции от космической ракеты необходимо для обеспечения внутри станции заданного температурного режима, для устранения влияния на научные эксперименты большой массы космической ракеты и газов, испарившихся из нее, и для облегчения поворотов станции во время процесса ориентации. Рис. 2. Орбита автоматической межпланетной станции.
Внутри корпуса автоматической межпланетной станции были установлены: фототелевизионная система, система ориентации, система терморегулирования, радиосистемы, система управления, телеметрическая система, система единого энергоснабжения, научная аппаратура, состоящая из чувствительных элементов, усилительных и преобразующих устройств.
В фототелевизионную систему, установленную на АМС, входили фотоаппараты с объективами, имеющими различные фокусные расстояния (200 и 500 мм), устройство для проявления пленки и телевизионная аппаратура для передачи изображения на Землю. Фотографирование производилось на 35-миллиметровую пленку. Для предохранения от вредного воздействия космического излучения пленка была заключена в защитную оболочку. Передача изображения на Землю была возможна в любом из сеансов по специальной команде с Земли и произведена при возвращении АМС к Земле на первом витке.
Радиотехническая аппаратура, установленная на АМС, служила для передачи на Землю научной информации, сведений о работе аппаратуры объекта и телевизионной передачи фотографии Луны; телеметрическая система позволила контролировать работу системы ориентации, системы терморегулирования, системы питания и фототелевизионной аппаратуры. Кроме того, радиоаппаратура станции позволила произвести траекторные измерения и уточнить положение АМС в пространстве.
Управление аппаратурой, установленной на AMС, осуществлялось по командной радиолинии с Земли.
В полете АМС получала тепло от Солнца, кроме того, расположенные внутри АМС приборы выделяли при своей работе большое количество тепла. Для обеспечения теплового режима, необходимого для нормальной работы аппаратуры, на AMС была установлена система терморегулирования. К системе терморегулирования предъявлялись особо высокие требования в связи с процессом фотографирования, т. к. для нормальной работы оптических систем необходимо поддержание температуры в строго определенных пределах. Для регулирования теплового режима на цилиндрической поверхности корпуса снаружи были установлены жалюзи, которые открывали или закрывали радиационную поверхность с большой излучательной способностью. При повышении температуры до +25° С жалюзи открывали радиационную поверхность, при понижении температуры газа до +15° жалюзи закрывались. Кроме того, вся наружная поверхность корпуса станции была обработана таким образом, что отдельные ее элементы имели заданные оптические свойства. Внутри корпуса была осуществлена принудительная циркуляция газа.
С целью обеспечения равномерного притока солнечного тепла, после окончания процесса фотографирования и ориентации АМС было придано медленное вращательное движение.
Несмотря на высокий перигей орбиты АМС на первом витке и отсутствие сопротивления атмосферы при ее движении, время существования AMС ограничено. Перигейное расстояние орбиты станций вследствие влияния притяжения Солнца и Луны быстро сокращалось, и в конце марта 1960 г. АМС вошла в плотные слои атмосферы Земли и сгорела (в районе Северной Африки).
Работа всей аппаратуры АМС в течение первого оборота протекала нормально. В соответствии с намеченной программой научных исследований 7 октября в 6 час. 30 мин. московского времени было начато фотографирование Луны, которое продолжалось 40 минут. При этом было получено значительное число снимков Луны в двух различных масштабах. Снимки были переданы на Землю, обработаны и опубликованы (рис. 6 и 7, табл. IV).
На втором обороте радиосвязь с АМС прекратилась, что могло быть вызвано различными причинами. Не исключена возможность, что прекращение работы бортовой аппаратуры произошло вследствие удара метеорита, в результате нарушения герметичности корпуса.
Вики:
НК: Как были получены первые фотографии обратной стороны Луны В.Ефимов специально для «Новостей космонавтики»
Наша естественная спутница – Луна интересовала жителей Земли с незапамятных времен. Интерес к ней особенно возрос, когда было установлено, что земляне могут видеть всегда только одну и ту же сторону Луны. Ученым и любопытным обывателям было интересно узнать, что же расположено на другой, невидимой с Земли стороне Луны. Один французский винодел – хозяин крупной винодельческой фирмы – пообещал даже подарить 1000 бутылок вина тому, кто первый заглянет на обратную сторону Луны. И вот труженики науки и техники нашей страны в 1959 г. впервые в мире получили на Земле фотографии обратной стороны Луны – невидимой с Земли.
Как же это происходило?
Если 4 октября 1957 г., день запуска Первого искусственного спутника Земли, был выбран в известной мере случайно, по мере готовности пуска, то этого нельзя сказать про запуск АМС «Луна-3», который состоялся через два года и тоже 4 октября. Фотографирование обратной стороны Луны на тогдашнем уровне развития космической техники возможно было только при запуске в определенный день и час – один раз за месяц (вернее, за «лунные сутки»). И запуск АМС «Луна-3» оказался удачным во всех отношениях, а именно: 1. Не было предварительных запусков станций с ТВ-аппаратурой. 2. Старт прошел в намеченное время. 3. АМС «Луна-3» вышла на расчетную траекторию, а это было очень важно, так как корректировать траектории полетов мы тогда еще не умели. 4. Комплекты бортовой и наземной аппаратуры, которые обеспечивали выполнение программы полета, сработали в основном успешно. Комплекс ТВ-аппаратуры для получения на Земле фотографий обратной стороны Луны имел название «Енисей» и включал в себя: а) бортовую фототелевизионную камеру, которая могла работать в двух режимах: «медленном» и «быстром»; б) два типа наземной приемной аппаратуры: «Енисей-I» для «быстрого» режима передачи и «Енисей-II» – для «медленного». В «медленном» режиме работы ТВ-комплекса длительность строки равнялась 1.25 сек, время передачи кадра – около 30 мин. Потенциальная разрешающая способность – 1000 элементов в строке. Этот режим приема на аппаратуру «Енисей-II» был предусмотрен при больших удалениях АМС от Земли. В «быстром» режиме частота строчной развертки составляла 50 Гц, время передачи полного кадра (на пленке) – 15 сек. На этот режим камера переключалась при подлете АМС к Земле на достаточно близкое расстояние – 40000–50000 км. Соответственно работали комплекты приемной аппаратуры «Енисей-I». Хотя техническое задание на разработку было согласовано и утверждено только в апреле 1958 г., созданием аппаратуры ТВ-комплекса «Енисей» специалисты ВНИИ телевидения занялись еще в конце 1957 г., и к лету 1959 г. было изготовлено необходимое количество комплектов бортовой и наземной (приемной) аппаратуры. Приемные комплексы «Енисей-I» и «Енисей-II» изготавливались как в стационарном, так и в автомобильном вариантах. Для приема ТВ-сигнала с АМС были выделены и оснащены соответствующей аппаратурой два НИПа (наземных измерительных пункта): один, основной, в Крыму (на базе Крымской обсерватории в Симеизе), другой – на Камчатке. Приемная ТВ-аппаратура (парами, «Енисей-I» + «Енисей-II») была распределена следующим образом: • стационарные (самые лучшие в части отладки) ТВ-комплексы были отправлены на сопряжение с радиокомплексом АМС в фирму М.С.Рязанского (головного разработчика радиокомплекса АМС «Луна-3»), затем в фирму С.П.Королева – создателя ракетной системы, при помощи которой был осуществлен запуск АМС, а также и самой АМС «Луна-3», а потом на космодром Байконур; • автомобильные варианты своим ходом направлены на крымский НИП; • приемная аппаратура на камчатский НИП была доставлена самолетами вместе с группой специалистов, которые провели монтаж, отладку, сопряжение ТВ-комплексов с другими радиосредствами, а также эксплуатацию приемных ТВ-комплексов во время работы с АМС. Итак, в ночь с 3 на 4 октября 1959 г. ракетной системой «Восток» был произведен запуск АМС «Луна-3», а 7 октября она достигла района Луны. Тогда (впервые в космической технике) была проведена ориентация АМС по опорным объектам – по Солнцу и, естественно, по Луне. После этого ориентация АМС поддерживалась автоматически в течение всего времени фотографирования. Затем на борт АМС была подана соответствующая команда – и в 06:30 по московскому времени фототелевизионная камера «Енисей» начала съемку невидимой с Земли стороны Луны. Время запуска АМС, траектория полета, время съемки были рассчитаны таким образом, чтобы на фотографиях была зафиксирована некоторая часть видимой с Земли поверхности нашей спутницы. Это необходимое условие для «привязки» объектов лунной поверхности. Фотографирование производилось с выдержками 1/200, 1/400, 1/600 и 1/800 с в течение 40 мин входившим в состав бортовой передающей камеры фотоаппаратом с двумя объективами, которые имели фокусные расстояния Р = 200 мм и Р = 500 мм. Расстояние от центра Луны при этом было 65200-68400 км. Фотопленка марки АШ История примененной в камере «Енисей» фотопленки типа АШ шириной 35 мм достаточно забавна. По свидетельству заместителя главного конструктора темы «Енисей» П.Ф.Брацлавца и ведущего инженера по бортовой камере Ю.П.Лагутина, наша промышленность к тому времени еще не освоила производство фотопленки, удовлетворявшей всем требованиям заказа «Енисей». Но выручил «господин случай». Во второй половине 50-х годов США стали использовать в разведывательных целях воздушные шары. Возможность их применения для разведки основывалась на особенностях воздушных течений над нашей страной – постоянных перемещений воздушных масс с запада на восток. Шары, снабженные специальной фотоаппаратурой, запускались с военных баз США в странах Западной Европы и, несомые воздушными течениями, появлялись над СССР, фотографируя территорию нашей страны по пути движения. Таких шаров запускалось много. Они создавали угрозу полетам самолетов. Сбито этих злополучных «шариков» было тоже немало. Некоторое количество фотопленки с этих шаров-шпионов оказалось в академии имени А.Ф.Можайского, с которой сотрудничал ВНИИ телевидения. После исследования упомянутой фотопленки оказалось, что она по своим параметрам пригодна для использования в бортовой аппаратуре «Енисей». Тогда было принято, втайне от высокого начальства, решение разрезать ее на требуемый размер, отперфорировать и применить для фотографирования невидимой стороны Луны. Отсюда становится понятным несколько озорное обозначение типа фотопленки АШ – «американские шарики». После окончания съемки бортовая фототелевизионная камера «Енисей» автоматически осуществила проявку экспонированной пленки, которая после этого была перемотана в специальный накопитель. Наконец принятый с борта АМС телеметрический сигнал показал, что фототелевизионная камера «Енисей» сработала. Но есть что-нибудь на пленке или нет, пока было не ясно. И вот принимается решение о включении аппаратуры АМС на передачу ТВ-сигнала. Началась передача сигнала изображения штриховой миры, впечатанной на фотопленку еще на Земле. Эти два события – начало работы бортовой передающей камеры «Енисей» и передача тест-строки – ознаменовали рождение космического телевидения. Сразу же после запуска АМС «Луна-3» С.П.Королев, М.В.Келдыш, Б.Е.Черток и другие заместители и помощники С.П. Королева, главные конструкторы систем ракеты-носителя и АМС, в том числе Е.Я.Богуславский, главный конструктор ТВ-комплекса «Енисей» И.Л. Валик и другие прилетели на крымский НИП. Включение бортовой аппаратуры АМС производилось непосредственно оттуда же в удобное по условиям приема сигнала на НИПе время. Работе с АМС было уделено такое внимание, что, по словам участников этих работ на крымском НИПе, на время сеансов связи с АМС в Крыму выключались все радиоизлучающие средства, вплоть до прекращения движения автотранспорта в районе Симеиза, где на горе Кошка находился НИП. Окрыленное первыми успехами начальство приняло решение о включении лентопротяжного устройства (ЛПУ) бортовой камеры «Енисей». Но поскольку штрихи миры были впечатаны параллельно движению фотопленки, сразу нельзя было сказать, работает ли лентопротяжка камеры и есть ли что-нибудь на пленке. И только когда на экранах мониторов (видеоконтрольное устройство, ВКУ) в «шумах»1 появилось пятно – фото Луны, заснятой с Земли, впечатанное на бортовую фотопленку в качестве теста, – у всех «заинтересованных» лиц вырвался вздох облегчения. Отметим здесь, что принимаемый с «Луны-3» на Крымском НИПе ТВ-сигнал одновременно: • записывался на магнитофон; • записывался на 35-мм кинопленку двумя фоторегистрирующими устройствами (ФРУ) приемного комплекса «Енисей-II»; • воспроизводился на экранах мониторов, входивших в состав комплекса «Енисей-II». Эти ВКУ имели электронно-лучевые трубки с «памятью» типа скиатрон (10ЛМ2Г); • воспроизводился на электрохимической бумаге аппаратом открытой записи. И вот во время очередного сеанса связи с АМС фиолетовая точка на экране ВКУ начала строчка за строчкой (длительность строки – 1.25 сек) выписывать первое изображение лунной поверхности. В этот момент АМС находилась на расстоянии около 470000 км от Земли (что было зафиксировано в «Книге рекордов Гиннесса»). И хотя этот и последующие кадры принимались из космоса в «шумах», восторгу не было границ. По косвенному свидетельству Б.А.Покровского и О.Г.Ивановского2, прямо на крымском НИПе была обработана кинопленка, полученная с ФРУ приемного комплекса «Енисей-II». Вообще-то нам, «представителям промышленности» и персоналу НИПов, было категорически запрещено (как при работе с АМС «Луна-3», так и в дальнейшем – вплоть до запуска «Метеора») проявлять «боевые» пленки с ФРУ приемных ТВ-комплексов на НИПах. Надо думать, что такая «вольность» в обращении с «боевой» пленкой, как проявление прямо на НИПе, была допущена по указанию Главного (по существу, а не по табели о рангах – Генерального!) конструктора С.П.Королева. На камчатском НИПе после монтажа, отладки и сопряжения с другими средствами обеспечения работы с АМС «Луна-3» начиная со второго сеанса связи также велся прием ТВ-сигнала.
Фотокамера «Енисей»
По мере приближения АМС к Земле контрастность принимаемых изображений увеличивалась и качество «картинки» улучшалось. В связи с ограниченными энергоресурсами АМС «Луна-3», а также по условиям приема информации с нее, сеансы связи с АМС проводились, как правило, один раз в сутки. Однажды, после приема одного из кадров, а это было 18 октября, по громкоговорящей связи НИПа объявили, что на АМС будет включен «быстрый» режим. (В это время АМС подлетела достаточно близко к Земле – на 40000–50000 км.) Мы торопливо включаем и готовим к работе приемный комплекс «Енисей-I». Проходят несколько секунд. И на экранах мониторов3 (длительность кадра на экране – 10 сек) замелькали один за другим «шарики» – изображения обратной стороны Луны. Восхищение наших специалистов и многочисленных «зрителей», несмотря на все запреты до отказа набившихся в небольшое помещение «станции», невозможно описать. «Картинки» на экранах ВКУ были хорошей контрастности и с малыми «шумами». Но это удовольствие длилось недолго. При подлете «Луны-3» к радиогоризонту камчатского НИПа на борт АМС была подана команда на выключение бортового радиокомплекса – и АМС ушла в тень Земли. 1 Паразитный сигнал, который выражается в хаотически расположенных точках на экранах ВКУ и кинопленке в фоторегистрирующих устройствах. 2 Б.А.Покровский – специалист командно-измерительного комплекса. О.Г.Ивановский – в описываемое время один из ведущих конструкторов ОКБ С.П.Королева 3Разработаны на электронно-лучевых трубках с послесвечением типа 23 ЛМ. На камчатском НИПе, так же как и на крымском, изображение обратной стороны Луны можно было наблюдать на экранах мониторов, и, кроме того, оно фиксировалось на кинопленку ФРУ приемных комплексов «Енисей-II» (или в «быстром» режиме – «Енисей-I»). После окончания всех сеансов связи выяснялось, что у «хозяев» – фирмы М.С.Рязанского – ТВ-сигнал записывался, так же как и на Крымском НИПе, на магнитофон, но воспроизвести записанный сигнал не удалось! Если бы мы знали об этом виде регистрации перед началом работ с «Луной-3», то предложили бы «хозяевам» произвести совместную отладку этой аппаратуры. После получения первых 3–4 снимков лунной поверхности кинопленки, экспонированные на ФРУ комплекса «Енисей-II», были с крымского НИПа нарочным отправлены в Москву и после некоторой ретуши 27 октября 1959 г. опубликованы в печати («Известия» №255 (13182)). Все пленки с ФРУ приемных комплексов «Енисей-I» и «Енисей-II» были переданы в Пулковскую обсерваторию для изучения и стали первичным документом для составления Атласа обратной стороны Луны. Когда АМС «Луна-3» ушла в тень Земли, часть специалистов получила разрешение покинуть НИП, но основной состав бригад был оставлен для продолжения работ с АМС после выхода ее из тени Земли. Увы, в назначенное время «Луна-3» не подавала признаков жизни, с борта не удавалось принять не только ТВ-сигнал, но и телеметрию. Самая вероятная причина – выход из строя передатчика или источников энергии. По данным специалистов, АМС просуществовала еще несколько месяцев и сделала 11 витков по своей орбите.
Несколько слов о подробностях приема ТВ-сигнала Необходимо лишний раз обратить внимание на то, что во время сеансов связи с «Луной-3» ТВ-сигнал фиксировался одновременно в «медленном» режиме всеми упомянутыми ранее видами регистрации (на крымском НИПе четырьмя, на камчатском тремя), а в «быстром» режиме – только одним способом, ФРУ приемных комплексов «Енисей-I». Но основным видом было все-таки экспонирование кинопленки на ФРУ приемных комплексов «Енисей», так как только в этом случае можно получить полутоновое изображение. Перед заправкой в ФРУ кинопленка тщательно маркировалась. По окончании каждого сеанса связи с АМС на конец экспонированной кинопленки также наносилась соответствующая маркировка, а затем персонал НИПа изымал кинопленку из кассет ФРУ и в установленном порядке отправлял в Москву для проявки и изучения. Как уже говорилось, проявлять «боевые» пленки с ТВ-комплексов на НИПах запрещалось. Магнитная запись ТВ-сигналов, имеющая большие преимущества перед другими видами регистрации, в конце концов все равно требует воспроизведения на мониторе или записи на кино- или фотопленку. При разработке приемных комплексов «Енисей-II» мыслилось, что одним из видов фиксации передаваемого ТВ-изображения обратной стороны Луны должно быть сохранение наилучших кадров на экранах скиатронов или даже фотографирование изображения с экранов этих ЭЛТ обычными фотоаппаратами. В этом случае оператор мог отключить автоматику управления работой монитора1 тумблером на лицевой панели ВКУ. 1Для воспроизведения очередного кадра должна была быть произведена подготовка экрана скиатрона 10ЛМ2Г, заключавшаяся в «стирании» предыдущего кадра путем нагревания и последующего охлаждения экрана этой ЭЛТ. Специальная «печка» и вентилятор были встроены в само ВКУ. Управление этим процессом производилось автоматикой. Однако практически мониторами приемного комплекса «Енисей-II» пользовались лишь для целей фазирования и контроля качества изображения, т.е. по прямому назначению. Что же касается аппаратов открытой записи с получением изображения на электрохимической бумаге, то их преимущество перед мониторами на скиатронах было невелико. Оно состояло в том, что «картинка» там воспроизводилась в несколько увеличенном размере и аппараты открытой записи позволяли видеть изображение одновременно большему кругу наблюдателей. Качество изображения, однако, было низким. Позже, обмениваясь информацией с упоминавшимся уже ведущим инженером по бортовому «Енисею» Ю.П.Лагутиным, мы пришли к выводу о том, что, несмотря на сравнительно большое количество кадров с изображением обратной стороны Луны, полученных во время сеансов связи с «Луной-3», фотопленка, заправленная в бортовую камеру, была «прокручена» не до конца. А жаль! После описанных выше событий было произведено еще два запуска АМС с той же целью, что и «Луна-3», но оба они были неудачными. Имевшиеся в наличии «летные» комплекты бортовой ТВ-аппаратуры были израсходованы. Так была закончена часть темы «Е-2» отечественной лунной программы – фотографирование обратной стороны Луны. Окончанием темы «Е-2» был успешный запуск КА «Зонд-3», который произвел фотографирование части поверхности Луны, незаснятой ранее АМС «Луна-3».
Маров: С целью фотографирования лунной поверхности разрабатывались две конкурирующие телекоммуникационные системы: разработанная Богомоловым система Е-2 и разработанная Рязанским система Е-2А. Было решено использовать систему Е-2А. Космическая станция Е-2А, спроектированная Глебом Максимовым, представляла собой цилиндрический контейнер длиной 130 см с нижней и верхней полусферами шириной 120 см. Диаметр цилиндрической секции составлял приблизительно 95 см. Контейнер был герметично запаян при давлении 0,23 бар, внутри его находились фотокамеры и оборудование для обработки отснятых пленок, аппаратура связи, вентиляторы системы терморегулирования, гироскопы и серебряно-цинковые аккумуляторы. Частота передачи была равна 103 МГц, а частота приема — 183,6 МГц. Запасная система телеметрии работала на частоте 39,986 МГц. Космическая станция была оснащена шестью всенаправленными антеннами, четыре из которых выступали из верхней части, и две — из нижней. Система терморегулирования держала температуру внутри станции на уровне не выше 25 °С, для чего использовалось пассивное охлаждение — щитки, смонтированные вдоль цилиндра. Снаружи были установлены солнечные батареи для зарядки аккумуляторов, а также детекторы микрометеоритов и космических лучей. Фотокамеры располагались в верхней полусфере зонда, а в нижней находились газовые реактивные двигатели, управлявшие ориентацией по трем осям, но отсутствовала двигательная установка, чтобы совершать маневры на промежуточном участке траектории. На маршевом участке траектории космическая станция стабилизировалась вращением, а для фотографирования она стабилизировалась по трем осям, и затем снова переходила в режим стабилизации вращением. Для ориентации по Солнцу и Луне использовались фотоэлементы. Полезная нагрузка: 1. Факсимильная фототелевизионная система «Енисей-2». 2. Детектор микрометеоритов. 3. Три ионные ловушки. 4. Черенковский детектор. 5. Сцинтилляционный и газоразрядный гейгеровские счетчики. 6. Масс-спектрометр (не был установлен). Эти научные приборы были по существу аналогичны приборам, устанавливавшимся на «Луне-1» и «Луне-2». Планировалось также установить масс-спектрометр, основанный на приборе, успешно слетавшем на «Спутнике-3», но от него пришлось отказаться из-за большой массы и временных ограничений. В отличие от американцев, которые для фотосъемки в дальних космических полетах использовали телекамеры (видиконы), советские исследователи применяли системы пленочных фотокамер. Этот подход был сложен и требовал большой массы, но он обеспечивал более высокое разрешение, большую чувствительность, лучшее качество и был свободен от дисторсии. Факсимильная изображающая система «Енисей-2» на космических станциях Е-2 и Е-3 состояла из 35-мм пленочной фотокамеры, оснащенной объективами //5,6 и //9,5, с фокусными расстояниями 200 мм и 500 мм соответственно, блоком автоматической обработки пленки и сканером фотопленок на основе фотоумножителя с разрешением 1000 пикселей на линию. Размер двухсотмиллиметрового объектива позволял снимать полный диск Луны. Фотокамера совершала цикл из четырех экспозиций от 1/200 до 1/800 секунды. Она позволяла одновременно экспонировать соседние пары кадров, по одной через каждую линзу, и была рассчитана на 40 кадров с разрешением 1000×1000 пикселей на термо- и радиационно-устойчивой изохроматической фотопленке. Отснятые пленки можно было отсканировать и перемотать по команде с Земли, и передать изображение со скоростью 1,25 линий в секунду или 50 линий в секунду в зависимости от расстояния до Земли. Видеосигнал передавался на частоте 183,6 МГц передатчиком мощностью 3 Вт. После окончания холодной войны выяснилось, что в СССР не было собственного производства радиационно-устойчивой фотопленки, и в ход шла американская фотопленка, которую извлекали из упавших американских разведывательных воздушных шаров, летевших из Западной Европы над территорией СССР.
Описание миссии В этой серии лишь первая космическая станция выжила в ходе запуска: 4 октября 1959 года «Луна-3» (Е-2А №1) успешно вышла на эллиптическую околоземную орбиту, которая позволила приблизиться достаточно близко к южному полюсу Луны, где лунная гравитация изменила направление полета космического аппарата, сориентировав его по направлению к Земле, так что окончательная траектория приняла форму восьмерки. Космическая станция, которую советская пресса называла «автоматической межпланетной станцией», вскоре после запуска несколько перегрелась, после чего нарушилась работа бортовой телеметрии, что привело к изменению оси вращения и отключению некоторого оборудования. Для подготовки фотосъемки было остановлено вращение и активирована гироскопическая трехосная система ориентации. Станция пролетела в 6200 километрах от лунного южного полюса, максимально сблизившись с Луной 6 октября в 14:16 по Всемирному времени, а затем пересекла плоскость лунной орбиты в направлении освещенной Солнцем обратной стороны Луны. В начале 7 октября фотоэлемент в верхней части станции зарегистрировал отраженный от Луны солнечный свет на расстоянии 65000 км и запустил 40-минутную фотосъемку. Было отснято двадцать девять кадров, после чего заклинило механический затвор. Последний кадр был сделан с расстояния 66 700 км. После завершения фотосъемки космическая станция перешла в режим вращения, и была предпринята первая попытка передачи изображений. Сигнал был слабым и прерывистым, так что единственное полученное изображение было практически лишено деталей. Вторая попытка была предпринята в окрестности апогея на расстоянии 470000 км от Земли, но качество передачи снова было низким. Возможно, диаграмма направленности антенн космической станции была неоптимальной. Было решено подождать десять дней до наиболее удобного (с точки зрения передачи информации) положения, когда космическая станция окажется вблизи Земли. Когда станция приблизилась к Земле, несколько попыток получить изображение на высокой скорости не привели ни к чему хорошему. Сигнал был слабым, искаженным статическим шумом и шумами в радиодиапазоне. Чтобы снизить влияние шумов советские инженеры установили режим радиомолчания в Черном Море в окрестности приемной антенны в Евпатории. В конце концов, 18 октября сигнал резко усилился, и было успешно получено 17 хотя и зашумленных, но вполне различимых изображений. Полет был совершен согласно плану, когда была освещена часть ближней стороны Луны, так что Солнце освещало лишь 70% ее обратной стороны. 22 октября контакт с «Луной-3» был потерян, и в апреле 1960 года она сгорела при входе в атмосферу.
Первушин. 108 минут Автоматическая межпланетная станция серии «Е-2» существенно отличалась от более ранних космических аппаратов. Основные конструкционные отличия диктовались тем, что в определенный период своего движения по орбите она становилась «ориентированным» аппаратом, способным проводить астрономические наблюдения заранее выбранного небесного тела, в данном случае – Луны. Причем в качестве источников тока для питания системы ориентации использовались не аккумуляторы, а солнечные батареи. Конструктивно «Е-2» изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами (длина контейнера – 1,3 м, средний диаметр – 94 см).
Станция «Е-2» (рисунок А. Шлядинского) На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили аппаратуру радиокомплекса, автоматики, научных исследований, фототелевизионный комплекс «Енисей» и буферные батареи электропитания. Самый важный элемент «лунника» – фототелевизионный комплекс «Енисей» – разработали сотрудники ленинградского НИИ-380. Это был не просто фотоаппарат, но и проявочное устройство, и радиопередатчик полученных после обработки изображений. Устройство имело два объектива с фокусными расстояниями 200 и 500 мм для одновременной съемки двух кадров в двух масштабах Эта методика оснащения телевизионной системы двумя телекамерами («сменными объективами») потом многократно использовалась в космических аппаратах, создаваемых для изучения Солнечной системы. Объектив с фокусным расстоянием 200 мм формировал изображение диска Луны, полностью вписывающееся в кадр. Крупномасштабное изображение Луны выходило за пределы кадра, но давало увеличение четкости. В обоих случаях формировались телевизионные кадры с четкостью не ниже 1000 элементов в строке при 1500 строках в кадре.
Межпланетная станция «Луна-3»: вид со стороны иллюминатора, через который проводилась съемка обратной стороны Луны В процессе проектирования рассматривались два комплекта фототелевизионной аппаратуры – в итоге остановились на том, который создавался для станции «Е-2А». Ее и приняли к дальнейшей разработке.
Комплекс бортовой фототелевизионной аппаратуры «Енисей» для станции «Луна-3» Система ориентации станции «Е-2А» включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счетно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая система активной ориентации космического аппарата. Ее общая разработка, изготовление и испытание проводились в Научно-исследовательском институте № 1 Министерства авиационной промышленности (НИИ-1 МАП) под руководством Бориса Викторовича Раушенбаха. Необычной была и конфигурация солнечных батарей. Дело в том, что на всей траектории полета, кроме участка фотографирования, станцию не ориентировали на Солнце. В то же время для выполнения всей программы ее аккумуляторы нуждались в постоянной подзарядке. И тогда после сложных расчетов была выбрана такая форма солнечных батарей, которая позволяла бы при любом положении станции относительно Солнца получать электроток практически одинаковой величины.
Полукомплект автомобильного варианта приемного телевизионного комплекса «Енисей-I» Поскольку бортовая передающая камера могла работать в двух режимах – «быстром» и «медленном», – то и приемная аппаратура была разработана двух видов под шифрами «Енисей-I» и «Енисей-II» соответственно. Аппаратура создавалась как в стационарном, так и в мобильном варианте, причем во втором случае приемные комплексы размещались в автомобильных «кунгах». После изготовления и наладки приемные комплексы были отправлены на НИП-6 и временный НИП-41Е. Станцию «Е-2А» № 1 привезли на полигон Тюра-Там в августе 1959 года, однако еще целый месяц понадобился на тестирование всех ее систем и устранение различных замечаний. Лишь 25 сентября разработчики заявили о готовности станции к полету.
Автомобиль-шасси «ЗИЛ-130» с кузовом КУНГ; в таких были размещены приемные комплексы «Енисей-I», «Енисей-II» и «Селигер» Запуск «Е-2А» ракетой «Р-7А» (8К72, «Восток-Л», № Л1-8) состоялся 4 октября 1959 года – в советской прессе прошло сообщение о старте «Луны-3». На измерительный пункт в Крым вылетел сам Сергей Павлович Королёв с соратниками – ему хотелось одним из первых увидеть обратную сторону Луны. «Луна-3» вышла на эллиптическую орбиту с апогеем 480 тыс. км и перигеем 47,5 тыс. км. Траектория полета была выбрана с таким расчетом, чтобы в момент максимального сближения с Луной (6200 км) аппарат находился от нее южнее, а на полученных снимках было видно достаточное количество известных объектов – это понадобится позднее для «привязки» к существующим астрономическим картам. Съемка проводилась 7 октября, когда Солнце освещало около 70 % обратной стороны спутника Земли. «Луна-3» сфотографировала почти половину поверхности Луны, из них две трети – невидимой с Земли стороны. Закончив съемку, «Енисей» автоматически осуществил проявку экспонированной пленки, которая после этого была перемотана в специальный накопитель. Принятый с борта телеметрический сигнал показал, что камера «Енисей» сработала. Но есть что-нибудь на пленке или нет, поначалу было не ясно. Поступила команда включения аппаратуры станции на передачу телевизионного сигнала. Сначала пошло изображение тест-строки, впечатанной на фотопленку еще на Земле. Окрыленные успехом руководители космической программы приняли решение о включении лентопротяжного устройства. И вот во время очередного сеанса связи с «Луной-3» фиолетовая точка на экране монитора начала строчка за строчкой выписывать первое изображение лунной поверхности. И хотя этот и последующие кадры принимались из космоса изрядно подпорченные «помехами», восторгу ученых и ракетчиков не было предела. По мере приближения станции к Земле контрастность изображений увеличивалась, а качество «картинки» улучшалось. Когда станция ушла в «тень» Земли, часть специалистов получила разрешение покинуть НИПы, но основной состав бригад был оставлен для продолжения работ после выхода ее из «тени», которое ожидалось 19–20 октября. Увы, в назначенное время «Луна-3» не подала признаков жизни – с борта не удавалось принять не только телевизионный сигнал, но и телеметрические данные. Самая вероятная причина внезапного молчания – выход из строя передатчика или источников энергии. «Луна-3» просуществовала еще несколько месяцев, сделав 11 витков по своей вытянутой орбите, и сгорела в земной атмосфере в апреле 1960 года. Сегодня фотоснимки, полученные с борта этой станции, оставляют желать лучшего. Но они и в самом деле были первыми! Расшифровав их, астрономы получили уникальный научный материал. Например, оказалось, что на обратной стороне Луны в отличие от видимой ее части мало «морей», но зато преобладают горные районы. Тридцать первого декабря 1959 года Сергей Павлович Королёв собрал ближайших сотрудников своего ОКБ-1 для новогоднего поздравления. Все участники запуска «Е-2А» получили от него в подарок по экземпляру только что вышедшего атласа «Первые фотографии обратной стороны Луны».
.jpg "Что сфотографировал аппарат луна 3 в 1959 году. Смотреть фото Что сфотографировал аппарат луна 3 в 1959 году. Смотреть картинку Что сфотографировал аппарат луна 3 в 1959 году. Картинка про Что сфотографировал аппарат луна 3 в 1959 году. Фото Что сфотографировал аппарат луна 3 в 1959 году")
