С 1964 года американские автоматы приступили к съёмке лунной поверхности.

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

С 1964 года американские автоматы приступили к съёмке лунной поверхности.

В 1964—1968 г.г. НАСА, если считать только успешные попытки, направила на Луну и вокруг Луны общим числом 13 лёгких автоматических аппаратов типа «Рейнджер», «Орбитер» и «Сервейер» [5—17].

«Рейнджеры»

После ряда неудач, американцы в 1964—1965 г.г. сумели попасть в Луну тремя космическими аппаратами типа «Рейнджер» (илл.3а). (СССР «попал» в Луну пятью годами раньше). «Рейнджеры» (№№7,8 и 9) падали на Луну и во время падения в течение примерно 20 минут передавали на Землю изображения приближающейся лунной поверхности. Большое число таких изображений опубликовано на сайте [11а]. На каждом «Рейнджере» имелось по шесть телекамер [11б,в].

Илл.3. Аппарат типа «Рейнджер» и два изображения лунной поверхности, переданные телекамерами А и В «Рейнджера-8»

Две телекамеры (обозначаемые, как А и В) поочерёдно передавали достаточно качественные изображения (А….В….А….В….А….В). Два таких изображения показаны на илл.3б, в. «Рейнджеры-8 и 9» передали соответственно 540 и 440 таких изображений. Камера А снимала при угле обзора 23о, камера В – при угле 8,4о. Для сравнения – угол зрения человека ~ 50—60о.

Хотя время экспозиции (точнее, телевизионного сканирования) каждого такого изображения было весьма коротким (1/200 с), интервал между соседними кадрами для одной телекамеры (например, для последовательности кадров А…А…А…) был достаточно велик – 5 секунд. Мы видим таким образом, что при телепередачах с далёкого расстояния для получения удовлетворительного качества изображения требуется некоторое, не очень малое время. Причина этого факта станет ясна немного ниже. Итак, каждая из «качественных» камер А и В посылала на Землю одно изображение за 5 секунд. Это число (1 кадр за 5 секунд) встретится нам при анализе снимков, предъявленных НАСА от имени «лунных» «Аполлонов».

Работая поочерёдно, две камеры «Рейнджеров» обеспечивали посылку на Землю телеизображений неплохого качества (илл.3б,в) каждые 2,5 секунды. Зафиксируем в памяти эту «способность» «Рейнджеров». Это также пригодится нам при обсуждении полётов «Аполлонов».

На «Рейнджерах» были установлены и четыре более быстродействующие камеры (так называемые Р – камеры). Основная их роль заключалась в быстрой съёмке изображений перед самым падением аппарата на лунную поверхность. Для того чтобы они как-то справились с этим «поручением», их угол зрения был заужен и составлял от 2о до 6о: в 100 раз меньше по площади кадра, чем у камеры А. (Чтобы представить, насколько это узкий «кругозор», напомним, что угловой размер Солнца на нашем небе равен 0,5о). И, всё равно, спешка, без которой не могли «обойтись» Р – камеры при передаче изображения, сказалась на его качестве. На илл.4а,б показаны два кадра, снятые аппаратом «Рейнджер-8» за доли секунды до падения. Если на предпоследнем кадре (илл.4а) ещё видны крупные детали, то на последнем кадре, переданном с высоты 160 м всего за 0,1 секунды до падения, кроме строк телевизионной развёртки экрана практически ничего не видно (илл.4б). То есть аппарат изображение снял, но качественно передать его не успел. Подчеркнём это важное для дальнейшего изложения обстоятельство:

при телепередаче изображения из космоса, осуществляемой с достаточно большого расстояния, на качество передаваемого изображения влияет не только качество съёмки этого изображения, но и время, отведённое для его передачи по телеканалу на Землю

(см. приложение к этой главе). Знание этого факта пригодится нам при анализе снимков, предъявленных НАСА от имени астронавтов «лунных» «Аполлонов».

Илл.4. Два изображения лунной поверхности, снятые быстродействующими Р-телекамерами «Рейнджера-8» перед падением

«Сервейеры»

В 1966 г., вслед за СССР, американцы осуществили первую мягкую посадку на Луну своего автоматического аппарата под названием «Сервейер». Всего с 1966 г. по 1968 г. американцы посадили на Луну пять таких аппаратов. Как сообщалось, «Сервейеры» передали на Землю десятки тысяч изображений лунной поверхности. Большинство из этих изображений, как можно понять из [9] сделаны уже после посадки аппаратов. К сожалению, из упоминаемых десятков тысяч снимков, автору и его коллегам удалось найти лишь несколько, так что подтверждения информации о высокой производительности «Сервейеров» по части передачи изображений не имеется. Зато славно поработали на ниве фотографирования лунной поверхности пять других автоматических разведчиков Луны.

«Орбитеры»

Илл.5

а) спутник «Лунар Орбитер»

б) примерный вид орбиты «Орбитера»

В 1966—1967 г.г. вслед за СССР, американцы приступили к запуску своих окололунных спутников. Было запущено 5 спутников типа «Лунар Орбитер» (илл.5а). Ниже они называются кратко – «Орбитер». Основной задачей «Орбитеров» была съёмка лунной поверхности. Вот что говорят об этой программе сами американцы. «Программа «Лунар Орбитер» была одной из самых успешных программ, когда-либо проводившихся… Картирована вся поверхность Луны. 30 лет спустя фотографии «Лунар Орбитеров» остаются важнейшим материалом для изучения поверхности Луны».

«Орбитеры» кружились вокруг Луны по довольно вытянутым эллиптическим орбитам (илл.5б). Ниже всего спускались к лунной поверхности «Орбитеры-1, 2 и 3» – всего на 50 км. А «Орбитеры-4 и 5» поднимались над Луной на высоту более 6000 км. Поэтому «Орбитеры» могли снимать как всю Луну целиком с большой высоты, так и небольшие участки лунной поверхности, пролетая над ними на малой высоте.

На илл.6а показан красивый вид части лунного шара, снятый «Орбитером-1» 2 мая 1966 года. На илл.6б показан вид среднего плана – кратер Коперник диаметром примерно 100 км, снятый «Орбитером-5», а на илл.6в показан совсем небольшой участок лунной местности с пространственным разрешением 50—60 м, также снятый «Орбитером-5». Практически все снимки «Орбитеров» отличаются высоким фотографическим качеством. Всего «Орбитеры» передали на Землю примерно 2000 изображений лунной поверхности [13 г]. При таком количестве снимков ничто не мешало НАСА оставить часть неопубликованными, чтобы затем представить их от имени астронавтов. Оперируя снимками «Орбитеров», НАСА могла бы продемонстрировать, что видели астронавты, и на подлёте к Луне (илл.6а), и кружась по окололунной орбите (илл.6б), и спускаясь в своих лунных модулях на лунную поверхность (илл.6в).

Илл.6. а) вид части лунного шара, снятый «Орбитером-1», б) лунный кратер Коперник с диаметром около 100 км, снятый «Орбитером – 5», в) небольшой участок лунной местности, снятый с высоким разрешением «Орбитером-5» в районе кратера Тихо

Илл.7. Август 1966 года, американский окололунный спутник «Орбитер-1» передал первое телевизионное изображение Земли на фоне лунного горизонта

А в августе 1966 года американский окололунный спутник «Орбитер-1» «освоил» новую тему в космических снимках: он продемонстрировал землянам, как выглядит их родная планета на фоне лунного горизонта (илл.7). Впервые земляне увидели свою планету на чужом небе. Аналогичные снимки на эту же тему представят от своего имени и астронавты “Аполлонов“.

Обратите внимание на один важный для последующего анализа снимков «Аполлонов» момент. На части снимков, переданных «Орбитерами», заметны продольные полосы (илл.7). Это следы работы устройства, которое сканировало (считывало) фотографии на борту «Орбитеров» для последующей их телепередачи на Землю (см. приложение). Но этот «автограф» на многих снимках, полученных от «Орбитеров», или выражен очень слабо, или вообще не заметен (илл.6). Следовательно, американцы, когда они это считали необходимым, могли получать от «Орбитеров» и совершенно чистые снимки, то есть такие же, какие делали бы астронавты своими фотоаппаратами, окажись они на окололунной орбите.

Советские «Зонды»

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».