Овај чланак је кандидат за добре чланке

Јенисеј (космичка фотографија и телевизијски систем)

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Слика далеке стране Месеца добијена системом Јенисеја

„Јенисеј“ је фототелевизијски систем, уз помоћ којег су први пут добијене слике далеке стране Месеца. Створен на Свесавезном научно-истраживачком институту за телевизију (НИИ-380) на иницијативу С.П. Корољева . Систем „Јенисеј“ је инсталиран на броду АМЦЛуна-3 “ за орбиту око Месеца у октобру 1959. године. Снимање је обављено на фотографском филму , чија је израда организована на станици. Пренос снимљених кадрова је обављен коришћењем телевизијског система ниског кадра када се станица вратила на Земљу, слику је примала посебно креирана опрема инсталирана на мерним местима која су контролисала лет станице.

Историја стварања

Од 1956. године, чак и пре лансирања првог сателита , на Свесавезном научно-истраживачком институту за телевизију (НИИ-380), на иницијативу С.П. Корољева , започео је истраживачко-развојни рад на стварању телевизијске опреме за будуће летове у свемир. . У јесен 1957, након лансирања другог сателита , С.П. Корољев и први заменик. Председник Лењинградског економског савета С. А. Афанасјев (касније министар опште машиноградње СССР-а ). НИИ-380 је добио задатак да створи телевизијску опрему, која је требало да преноси слику невидљиве стране Месеца. Рад је требало да се одвија у сарадњи са институтима и фабрикама које се баве оптичким, фотографским и радиотехничким темама, а главна организација на тему, која је добила шифру „Јенисеј“, именована је НИИ-380. Истовремено, институт је радио на темиСелигер “, чија је сврха била преношење покретне слике експерименталне животиње, чије је лансирање планирано на прототипу свемирског брода са људском посадом[1] . За руководиоца обе теме постављен је ИЛ Валик , а за његовог заменика ПФ Братславец , који је касније постао главни конструктор „Селигера“. Ју. П. Лагутин је постао водећи инжењер на тему Јенисеја [2] .

У јануару 1958. М.В.Келдиш је послао писмо С.П.Королеву са предлозима за почетак истраживања Месеца . Први корак је био да ракета удари у видљиву површину Месеца помоћу телеметрије која бележи њено кретање. Станице створене у оквиру овог програма добиле су ознаку "Е-1" у ОКБ-1 . Прва свемирска летелица која је стигла до Месеца била је станица Е-1А, позната као Луна-2[3] . Као следећи корак предложено је летење око Месеца уз фотографисање његове полеђине и преношење добијених слика на Земљу помоћу телевизијске опреме приликом приближавања Земљи [4] . Програм летења око Месеца са фотографисањем његове полеђине назван је Е-2 и реализован је током лета станице Луна-3 . Одабрана шема за летење око Месеца укључивала је помоћ гравитације , која је променила путању станице на начин да се по повратку на Земљу налази изнад северне хемисфере, где су се налазиле совјетске осматрачнице . Оваква шема лета омогућила је покретање станице само на строго одређене датуме, што је одређивало време њеног настанка[5] . Лансирање је било заказано за 4. октобар 1959. године. До лета 1959. произведен је потребан број комплета како бродске тако и земаљске опреме „Јенисеј“ [6] .

Опис система

Шема ФТУ "Јенисеј"

Систем Јенисеја је требало да фотографише даљу страну Месеца са висине од око 65.000 км током лета у елиптичној орбити са апогејем од 460.000 км и да добијену слику преноси земаљским станицама током приближавања Земљи. Било је немогуће пренети резултујућу слику у реалном времену, пошто је месец ометао пролаз радио сигнала. Поред тога, енергетске карактеристике радио везе нису омогућавале пренос телевизијских слика са лунарних удаљености. Једини начин да се "запамти" слика за каснији пренос током сесије комуникације био је да се фиксира на филм са развојем на станици, а затим се снимак преноси преко телевизијског канала током приближавања Земљи. Тако је у сарадњи коју води НИИ-380 креиран систем који је обухватао фотографску камеру , опрему за аутоматску обраду филма, средство за пренос снимака преко радио канала и земаљска средства за пријем и снимање емитованих слика[1] .

Онбоард опрема

Основна карактеристика створених објеката на броду била је да је било потребно обезбедити рад свих система у условима свемирског лета, узимајући у обзир нулту гравитацију , дејство космичких зрака на фотографски филм, промену температурних режима, као и строга ограничења. о димензијама, тежини и потрошњи енергије опреме на броду. Сва опрема укључена у бродски комплекс система Јенисеј морала је да ради усклађено, почевши снимање са аутоматским мерењем експозиције у трајању од 40-50 минута од тренутка када је станица била на датом делу путање и била оријентисана камерама ка Месец. Након завршетка снимања, филм је морао бити аутоматски обрађен и премотан у касету, а након добијања команде за пренос слике, развијени филм је почео да се повлачи испред камере на броду задатом брзином. По први пут у телевизијској технологији, сва уграђена опрема комплекса Јенисеј, осим саме катодне цеви , направљена је у потпуности на полупроводничким уређајима , користећи штампано ожичење . Маса целокупног комплета ТВ опреме „Јенисеј“ била је 24 кг [2] .

Спољашње слике
АФА-Е1 камера . Ростец . Датум лечења: 03.06.2021.
Комплекс бродске опреме "Јенисеј" // Телеспутник: часопис. - 1996. - Март ( бр. 3 (5) ).

Фотоапарат АФА-Е1 за систем Јенисеј развијен је и креиран у Красногорском машинском комбинату . Камера је држала 40 кадрова филма са отвором бленде од 35 мм и имала је два сочива: једно са жижном даљином од 200 мм и односом бленде ф/5,6, друго са жижном даљином од 500 мм и односом бленде од ф/9,5. Снимање је обављено у два кадра са два сочива истовремено. Објектив са жижном даљином од 200 мм треба да обезбеди слику месечевог диска у целом кадру, са жижном даљином од 500 мм – део диска са најбољом резолуцијом. Посебан проблем који су морали да реше креатори била је заштита филма од дејства космичког зрачења [7] [8] .

Технологија обраде филма на свемирској станици и опрема за развијање и фиксирање креирани су у Научно-истраживачком кино и фото институту . Разматране су две верзије процеса – класична „два решења“ са одвојеним развојем и фиксирањем , која даје најбољи квалитет слике, и „једноструко решење“, брже и економичније, у коме су се оба процеса одвијала истовремено [9]. ] . На инсистирање специјалиста НИИ-380, изабрана је опција „јединствено решење“. Фотографска дио је дизајниран за коришћење "Типе 17" филм на лавсан основи, произведен од стране Шостка предузећа " СВЕМА ". Према мемоарима ПФ Братславца, уместо њега, без сагласности руководства, коришћен је филм за снимање из ваздуха, снимљен са извиђачког балона НАТО-а обореног изнад територије СССР-а, иако је било каква употреба страних компоненти у свемирској техници била строго забрањено [10] . Развој комплекса у развоју захтевао је велику количину истраживања и развоја. Главне потешкоће у његовом стварању настале су због потребе да се обезбеди рад у условима бестежинског стања и повећаних вибрација, ограничења запремине раствора (не више од 1 литра), израчунатих температурних флуктуација до 15 степени (у пракси, промене температуре испоставило се да је много већи, стандардни процес захтева стабилност бољу од 0,5 степени), немогућност сушења филма након обраде. Тестне ознаке су унапред примењене на филм да би се контролисао квалитет резултујуће слике. Неки од знакова су се појавили на Земљи, други део - на станици [11] .

За скенирање снимљене слике коришћена је камера са покретним снопом [12] , чија је резолуција била приближно 1000 линија [7] [13] [ком. 1] . НИИ-380 је такође развијао систем Јенисеј-3, који користи видикон за снимање и снима слику на магнетну траку, али његово креирање није завршено до тренутка када је станица лансирана. Касније је овај развој послужио као основа за стварање телевизијских система за сателите „ Метеор[14] .

Телевизијска опрема је требало да обезбеди пренос сигнала преко ускопојасне радио везе свемирске станице, развијене у НИИ-885 и која се такође користи за пренос телеметријских информација и мерења путање. Ово је диктирало потребу да се пропусни опсег преношеног видео сигнала сузи на 400 Хз . Рад у тако уском опсегу је такође омогућио да се добије максимални могући однос сигнал-шум у сигналу који прима земаљска радио опрема [15] . Стандардна решења која се користе у телевизијском емитовању нису била погодна за ускопојасни пренос, али је било немогуће инсталирати опрему за пренос засебног телевизијског канала због строгих ограничења тежине и енергије. ПФ Братславетс је предложио да се користи техника " телевизије малог кадра ", чије је принципе предложио СИ Катаев 1934. године за пренос слике краткоталасним комуникационим каналима. Такав систем има веома ниску брзину преноса, али може да ради у уском фреквентном опсегу и има високу отпорност на буку. За систем Јенисеј изабрана су два режима рада [16] :

- "брзо", са преносом једног кадра у 10 секунди за време када ће станица бити на удаљености близу Земље ( 40.000 - 50.000 км) и када ће ниво сигнала који примају земаљске станице бити довољно висок,
- "споро", са преносом једног кадра за 30 минута, за услове слабог сигнала са станице и високог нивоа сметњи.
" Ако човечанство хиљадама година није могло да гледа на супротну страну Месеца, онда може да сачека пола сата.
ПФ Братславец [10]
"

Земаљска опрема

Спољашње слике
Полукомплетни сет пријемног комплекса Јенисеј-И . НИКФИ . Датум лечења: 01.06.2021.
Комплекс "Јенисеј-ИИ" са ФРУ . НИКФИ . Датум лечења: 01.06.2021.

Земаљски комплекси за пријем слика са станице Луна-3 креирани су у две верзије. Комплекс „Јенисеј-И” је био намењен за пријем у „брзо” режиму, а „Јенисеј-ИИ” у „споро” режиму, али је дозвољавао и пријем у „брзо” режиму [14] . Да би се осигурала поузданост, сви земаљски комплекси су укључивали два идентична комплета опреме („полусет“) који раде истовремено. Комплекси су изграђени иу стационарној верзији иу аутомобилу, који се налази у КУНГ-у . Главна тачка пријема био је кримски НИП-16 , дупликат је био НИП-6 Камчатка. Састављени и отклоњени стационарни комплекси су испоручени у НИИ-885, а затим у ОКБ-1 за повезивање са командном радио везом и свемирским бродом. Аутомобилски комплекси на сопствени погон отишли ​​су у кримски НИП, а стационарни комплекси су допремљени на Камчатку растављени авионом и тамо инсталирани, монтирани и отклоњени [15] .

На Кримском НИП-у у комплексу „Јенисеј-И” коришћен је апарат за снимање фотографија (ФРУ) за снимање резултујуће слике, која је направила слику камере са путујућим снопом на 35-мм филму , и „Јенисеј-ИИ” , поред ФРУ, био је опремљен и уређајем за видео контролу на скиатрону , средством за снимање видео сигнала на магнетној траци и штампањем на електрохемијском папиру. На НИП Камчатка слика је приказана на екрану уређаја за видео контролу изграђеног на катодним цевима са дугим накнадним сјајем и снимљена је фотографским уређајима на филм [6] . Разматрана је опција снимања слике фототелеграфском технологијом, али је одбачена у фази развоја због могуће промене параметара телевизијског сигнала и потребе за брзим подешавањем синхронизације, што је за фототелеграфски апарат немогуће [2]. ] .

Извршење програма

Спољашње слике
Слика стране Месеца, предајна станица "Луна 3" (енг.) ... НАСА . Датум лечења: 31.05.2021.

7. октобра 1959. станица Луна-3 стигла је у област Месеца. Уз помоћ система за контролу положаја „Чајка“, који је у ОКБ-1 развио тим БВ Раушенбаха , по први пут у свемирској техници, извршена је оријентација летелице у свемиру. Након окретања станице са сочивима фото-телевизијског система, уследила је команда Месецу да почне да фотографише. Путања лета и време снимања израчунати су тако да је на фотографијама забележена не само полеђина Месеца, већ и део његовог дела видљивог са Земље, тако да је приликом анализе снимака могуће „везују” први пут уочене објекте Месечеве површине за већ чувене. Снимање је обављено према командама софтверског уређаја укљученог у комплекс „Јенисеј“ у трајању од 40 минута. У овом случају, растојање од станице до центра Месеца је било унутар 65 200 - 68 400 км [6] . Током фотографисања снимљено је око половине Месечеве површине, две трећине кадрова је пало на даљу страну Месеца, а трећина - на маргиналну зону, видљиву са Земље [9] . Снимљено је 29 кадрова, након чега је отказао затварач камере [17] .

Након што су земаљске станице на каналу примиле телеметријску информацију о крају развоја филма и примиле слику постављену испред светова ТВ камере, одлучено је да се укључи и касетофон. Са удаљености од око 470.000 км, кримски НИП у режиму „споро“ добија слику пробног кадра утиснутог на Земљи на филму, пренету свемирском летелицом. Због велике удаљености, однос сигнал-шум је био низак, а самим тим и квалитет слике, али је потврђена фундаментална оперативност система. У наредним комуникационим сесијама, како се станица приближавала Земљи, побољшао се квалитет слике коју су примили кримски и камчатски НИП. Пријем слика са "Луна-3" обављао се свакодневно до 18. октобра 1959. [ком. 2] . 18. октобра, када се станица налазила на удаљености од око 50.000 км од Земље, укључен је „брзи“ режим преноса. Према сећањима учесника, испоставило се да је квалитет пренетих слика већи него у режиму „споро”. Све пренете слике су снимљене на филм помоћу уређаја за снимање фотографија. Испоставило се да је ова комуникација била последња, станица је изашла из зоне видљивости приземних тачака, а након изласка из сенке у заказано време није било могуће примити њене сигнале, вероватно због квара на предајнику. или напајање [15] .

Копије првих неколико фотографија које су у „споро“ режиму добили комплекси Јенисеј-ИИ кримског НИП-а послате су Академији наука и, након њихове обраде и извесног ретуширања, појавиле су се у штампи. Все плёнки с фоторегистрирующих устройств комплексов «Енисей-I» и «Енисей-II» были переданы в Пулковскую обсерваторию для изучения и стали первичными документами для составления «Атласа обратной стороны Луны» и первой в мире «Карты обратной стороны Луны», которая была составлена и издана в СССР [18] . Съемка фоторегистрирующими устройствами оказалась единственным способом получить полутоновые изображения приемлемого качества. Воспроизведение записей на магнитной ленте не всегда удавалось, и, в конечном итоге, всё равно требовало пересъёмки изображений на фото- или киноплёнку для дальнейшего использования, а прямая печать на электрохимической бумаге, как и попытки фотографировать экраны видеоконтрольных устройств, давали слишком низкое качество и разборчивость изображения [15] [19] .

« Я пристроился рядом с Богуславским у аппарата открытой записи на электрохимической бумаге. С приемного пункта докладывали:
— Дальность — пятьдесят тысяч. Сигнал устойчивый. Есть приём!
Дали команду на воспроизведение изображения. Опять ответственность лежит на ФТУ. На бумаге строчка за строчкой появляется серое изображение. Круг, на котором различить подробности можно при достаточно большом воображении. Королёв не выдержал и ворвался к нам в тесную комнатку.
— Ну что там у вас?
— У нас получилось, что Луна круглая, — сказал я.
Б.Е. Черток [20]
»

Развитие программы

Программа «Луны-3» включала фотографирование примерно двух третей обратной стороны Луны. Многие области остались неохваченными. Планировалось продолжение программы на следующих автоматических станциях, получивших индекс «Е-2Ф» (впоследствии изменён на «Е-3»). Было изготовлено две станции «Е-3», укомплектованных бортовыми комплексами «Енисей» с усовершенствованными камерами. Для приёма изображений должны были использоваться антенны АДУ-1000 комплекса «Плутон», строительство которого завершалось на крымском НИП-16. Использование новых антенн существенно улучшало энергетику радиолинии и позволило бы получить более высокое качество изображения. Запуск станции «Е-3» № 1 состоялся 15 апреля 1960 года. Из-за преждевременного выключения двигателя третьей ступени ракеты Восток-Л аппарат не вышел на расчётную траекторию и оказался на орбите с апогеем около 200 000 км. В мае 1960 года станция «Е-3» № 1 прекратила существование, войдя в плотные слои атмосферы. 16 апреля 1960 года была запущена станция «Е-3» № 2. Через секунду после старта «пакет» первой ступени ракеты-носителя развалился, ракета упала рядом со стартом. В этих двух запусках были утрачены все готовые бортовые комплекты «Енисея». На этом проект «Е-3» был закрыт, его камеры были сочтены слишком сложными и ненадёжными[5] [21] . Следующая съемка обратной стороны Луны была проведена в июле 1965 года с высоты около 10 000 км межпланетной станцией « Зонд-3 », имевшей радиолинию нового поколения и новую фототелевизионную систему, позволившие передать снимки высокого качества. Фотографии, сделанные «Луной-3» и «Зондом-3» были использованы Государственным астрономическим институтом им. П. К. Штернберга для создания «Атласа обратной стороны Луны» с каталогом, содержащим описания около 4000 впервые обнаруженных объектов [22] .

Примечания

Комментарии

  1. В других источниках — до 1500 строк при 1000 элементах в строке[5] .
  2. По воспоминаниям разработчика комплекса «Енисей-II» и участника событий В.А. Ефимова. По другому источнику [17] до 18 октября 1959 года ни одного изображения приемлемого качества получить не удалось.

Источники

  1. 1 2 Теория и практика космического телевидения, 2017 , История вниитовского космического телевидения – философия в примерах, с. 42—46.
  2. 1 2 3 В.А. Ефимов. Об истории, начале и порядке разработки первых ТВ-комплексов космического телевидения (рус.) // Телевидение:прошлое, настоящее, будущее. Материалы седьмых научных чтений памяти А. С. Попова : сборник. — СПб. : Центральный музей связи имени А. С. Попова , 2014. — С. 83—91 .
  3. А. Первушин, 2011 , Блок «Е» и РУПы.
  4. Д. Москвитин. Из истории создания космического телевидения . РГАНТД . Дата обращения: 29 мая 2021. Архивировано 1 мая 2021 года.
  5. 1 2 3 А. Первушин, 2011 , Обратная сторона Луны.
  6. 1 2 3 В.Ефимов. Как были получены первые фотографии обратной стороны Луны (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 2000. — № 10 .
  7. 1 2 Luna3 (англ.) . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Дата обращения: 3 июня 2021. Архивировано 4 июня 2021 года.
  8. В объективе – Земля: о космической фототехнике КМЗ . Ростех . Дата обращения: 31 мая 2021. Архивировано 2 июня 2021 года.
  9. 1 2 Как фотографировалась невидимая сторона Луны . НИКФИ . Дата обращения: 31 мая 2021. Архивировано 2 июня 2021 года.
  10. 1 2 История космического телевидения, 2009 , И.Б. Лисочкин «Вот будет смеху, если эта штука сработает...», интервью с П. Ф. Брацлавцем , с. 21—28.
  11. А.П. Стрельникова. О съёмке обратной стороны Луны с помощью межпланетной космической станции Луна-3 (рус.) // Мир техники кино : журнал. — ИПП КУНА, 2006. — № 2 . — С. 36—40 .
  12. Камера с бегущим лучом / Н. Г. Дерюгин // Конда — Кун. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — ( Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 13).
  13. Секреты фотографии обратной стороны Луны . Популярная механика . Дата обращения: 1 июня 2021. Архивировано 2 июня 2021 года.
  14. 1 2 История космического телевидения, 2009 , Ю.П. Лагутин «Енисей -3» – классический образец аппаратуры космических телевизионных информационных комплексов, с. 114—115.
  15. 1 2 3 4 История космического телевидения, 2009 , В.А. Ефимов День рождения космического телевидения, с. 128—136.
  16. Петр Брацлавец: создатель космического телевидения . Ростех . Дата обращения: 30 мая 2021. Архивировано 14 мая 2021 года.
  17. 1 2 Маров М. Я., Хантресс У. Т., 2013 , с. 115—117.
  18. Родионова Ж. Ф., Шевченко В. В. Первое фотографирование обратной стороны Луны . МГУ ГАИШ . Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  19. В.А. Ефимов.День рождения космического телевидения (рус.) // Телеспутник : журнал. — 1996. — Март ( № 3(5) ).
  20. Б.Е. Черток . Полёт на Кошку // Ракеты и люди. Книга 2. Фили-Подлипки-Тюратам. . — М. : Машиностроение , 1999. — ISBN 5-217-02935-8 .
  21. Маров М. Я., Хантресс У. Т., 2013 , с. 111—112, 114, 116.
  22. В.П. Глушко . Штурм космоса ракетными системами // Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР . — М. : Машиностроение , 1987.

Литература