Оваа статија е кандидат за добри статии

Yenisei (вселенски фото и телевизиски систем)

Од Википедија, бесплатната енциклопедија
Одете во навигација Одете на пребарување
Слика од далечната страна на Месечината добиена со системот Јенисеј

„Јенисеј“ е фото - телевизиски систем, со чија помош за прв пат се добиени снимки од далечната страна на Месечината. Создаден во Сојузниот научно-истражувачки институт за телевизија (NII-380) на иницијатива на С.П. Королев . Системот „Јенисеј“ е инсталиран на одборот на АМЦЛуна-3 “ за да орбитира околу Месечината во октомври 1959 година. Снимањето беше извршено на фотографски филм , чиј развој беше организиран на станицата. Преносот на снимените кадри се вршеше со помош на телевизиски систем со ниска рамка кога станицата се врати на Земјата, сликата беше примена со специјално креирана опрема инсталирана на мерните места што го контролираа летот на станицата.

Историја на создавањето

Од 1956 година, дури и пред лансирањето на првиот сателит , во Сојузниот научно-истражувачки институт за телевизија (НИИ-380), на иницијатива на С.П. . Во есента 1957 година, по лансирањето на вториот сателит , С.П. Королев и првиот заменик. Претседател на Ленинградскиот економски совет С. А. Афанасиев (подоцна - министер за генерално машинско градење на СССР ). NII-380 доби задача да создаде телевизиска опрема, која требаше да пренесе слика од невидливата страна на Месечината. Работата требаше да се изврши во соработка со институти и фабрики кои работат на оптички, фотографски и радио инженерски теми, главната организација на оваа тема, која го доби кодот „Јенисеј“, беше назначена NII-380. Во исто време, институтот работеше на темата „ Селигер “, чија цел беше да се пренесе подвижна слика на експериментално животно, чие лансирање беше планирано на прототип на вселенско летало со екипаж[1] . За шеф на двете теми беше назначен И.Л. Валик , а за негов заменик беше назначен П.Ф. Брацславец , кој подоцна стана главен дизајнер на „Селигер“. Ју П. Лагутин стана водечки инженер на темата Јенисеј [2] .

Во јануари 1958 година, М.В.Келдиш испрати писмо до С.П.Королев со предлози за почеток на истражување на Месечината . Првиот чекор беше да се направи ракетата да удри во видливата површина на Месечината со телеметрија за снимање на нејзиното движење. Станиците создадени според оваа програма ја добија ознаката „Е-1“ во ОКБ-1 . Првото вселенско летало кое стигнало до Месечината била станицата Е-1А, позната како Луна-2[3] . Како следен чекор, беше предложено летање околу Месечината со фотографирање на нејзината задна страна и пренесување на добиените слики на Земјата со помош на телевизиска опрема при приближување кон Земјата [4] . Програмата за летање околу Месечината со фотографирање на нејзината задна страна беше наречена Е-2 и беше спроведена за време на летот на станицата Луна-3 . Избраната шема за летање околу Месечината вклучуваше помош од гравитација , која ја промени траекторијата на станицата на таков начин што, по враќањето на Земјата, таа ќе биде над Северната хемисфера, каде што се наоѓаа советските набљудувачки места . Таквата шема на летови овозможи да се лансира станицата само на строго дефинирани датуми, што го определуваше времето на нејзиното создавање[5] . Лансирањето беше закажано за 4 октомври 1959 година. До летото 1959 година, беше произведен потребниот број на комплети и одборот и на копнената опрема „Yenisei“ [6] .

Опис на системот

Шема на ФТУ „Јенисеи“

Системот Yenisei требаше да фотографира од далечната страна на Месечината од надморска височина од околу 65.000 km за време на неговиот лет во елипсовидна орбита со апогеј од 460.000 km и да ја пренесе добиената слика на копнените станици за време на приближувањето до Земјата. Беше невозможно да се пренесе добиената слика во реално време, бидејќи Месечината го попречуваше поминувањето на радио сигналот. Покрај тоа, енергетските карактеристики на радиоврската не предвидуваа пренос на телевизиски слики од лунарни растојанија. Единствениот начин да се „запомни“ сликата за последователен пренос за време на сесијата за комуникација беше да се фиксира на филм со развој на станицата и потоа да се пренесе снимката преку телевизискиот канал за време на приближувањето до Земјата. Така, во соработката на чело со NII-380, создаден е систем кој вклучува фотографска камера , опрема за автоматска обработка на филмови, средство за пренос на снимка преку радио канал и земјени средства за примање и снимање на пренесените слики[1] .

Внатрешна опрема

Основната карактеристика на објектите што се создаваа на бродот беше тоа што беше потребно да се обезбеди функционирање на сите системи во услови на летот во вселената, земајќи ја предвид нултата гравитација , ефектот на космичките зраци на фотографскиот филм, промената на температурните режими, како и строгите ограничувања. за димензиите, тежината и потрошувачката на енергија на вградената опрема. Целата опрема вклучена во вградениот комплекс на системот Yenisei мораше да работи заедно, започнувајќи со снимање со автоматско мерење на експозиција 40-50 минути од моментот кога станицата беше на даден дел од траекторијата и беше ориентирана со камери кон Месечината. По завршувањето на снимањето, филмот мораше автоматски да се обработи и да се премота во касетата, а по добивањето на командата за пренос на сликата, развиениот филм почна да се влече пред вградената телевизиска камера со дадена брзина. За прв пат во телевизиската технологија, целата вградена опрема на комплексот Јенисеј, освен самата катодна цевка , беше целосно направена на полупроводнички уреди , користејќи печатени жици . Масата на целиот сет на вградена ТВ опрема „Јенисеј“ изнесуваше 24 кг [2] .

Надворешни слики
AFA-E1 камера . Ростек . Датум на лекување: 3 јуни 2021 година.
Внатрешна опрема комплекс „Јенисеј“ // Телеспутник: списание. - 1996. - Март ( бр. 3 (5) ).

Фотографската камера AFA-E1 за системот Yenisei беше развиена и создадена во механичката фабрика Красногорск . Камерата држеше 40 рамки од филм со отвор од 35 mm и имаше две леќи: едната со фокусна должина од 200 mm и сооднос на отворот f / 5,6, другата со фокусна должина од 500 mm и сооднос на отворот f / 9,5. Снимањето беше изведено во два кадри со две леќи истовремено. Објективот со фокусна должина од 200 mm треба да обезбеди слика на месечевиот диск во целата рамка, со фокусна должина од 500 mm - делот од дискот со најдобра резолуција. Посебен проблем што требаше да го решат креаторите беше заштитата на филмот од ефектите на космичкото зрачење [7] [8] .

Технологијата за обработка на филмот на вселенската станица и опремата за развој и прицврстување беа создадени во Научно-истражувачкиот филмски и фото институт . Беа разгледани две верзии на процесот - класичното „две-решение“ со посебен развој и фиксација , што дава најдобар квалитет на сликата и „едно-решение“, побрзо и поекономично, во кое двата процеси се одвиваа истовремено [9. ] . На инсистирање на специјалистите од NII-380, беше избрана опцијата „едно решение“. Фотографскиот дел беше дизајниран за употреба на филм „тип 17“ на лавсан основа, произведен од претпријатието ШосткаСвема “. Според мемоарите на PF Bratslavets, наместо него, без согласност на раководството, користен е филм за воздушна фотографија, направен од извидувачки балон на НАТО соборен над територијата на СССР, иако било каква употреба на странски компоненти во вселенската технологија била строго забрането [10] . Развојот на комплекс во развој бараше големо истражување и развој. Главните тешкотии во неговото создавање се појавија поради потребата да се обезбеди работа во услови на бестежинска состојба и зголемени вибрации, ограничувања на волуменот на растворот (не повеќе од 1 литар), пресметани температурни флуктуации до 15 степени (во пракса, температурни промени се покажа дека е многу повисока, стандардниот процес бара стабилност подобра од 0,5 степени), неможноста да се исуши филмот по обработката. Тест ознаките беа претходно применети на филмот за да се контролира квалитетот на добиената слика. Некои од знаците се појавија на Земјата, другиот дел - на одборот на станицата [11] .

За скенирање на снимената слика, користена е камера со патувачки зрак [12] , чија резолуција беше приближно 1000 линии [7] [13] [comm. 1] . NII-380, исто така, го развиваше системот Yenisei-3, кој користи видикон за снимање и ја снима сликата на магнетна лента, но неговото создавање не беше завршено до моментот кога станицата беше лансирана. Подоцна, овој развој послужи како основа за создавање на телевизиски системи за сателити „ Метеор[14] .

Телевизиската опрема требаше да обезбеди пренос на сигнал преку теснопојасната радио врска на вселенската станица, развиена на NII-885 и исто така се користи за пренос на телеметриски информации и мерења на траекторијата. Ова ја диктира потребата да се намали пропусниот опсег на пренесениот видео сигнал на 400 Hz . Работењето во таков тесен опсег, исто така, овозможи да се добие максимален можен однос сигнал-шум во сигналот што го прима копнената радио опрема [15] . Стандардните решенија што се користат во телевизиското емитување не беа погодни за пренос со тесен опсег, но беше невозможно да се инсталира опрема на бродот за пренос на посебен телевизиски канал поради строгите ограничувања на тежината и енергијата. PF Bratslavets предложи да се користи техниката на „ телевизор со мала рамка “, чии принципи беа предложени од С.И. Катаев во 1934 година за пренос на слики преку канали за комуникација со кратки бранови . Таквиот систем има многу ниска стапка на пренос, но може да работи во тесен фреквентен опсег и има висока отпорност на бучава. За системот Yenisei, беа избрани два начини на работа [16] :

- „брзо“, со пренос на една рамка на 10 секунди за време кога станицата ќе биде на растојание блиску до Земјата ( 40.000 - 50.000 km) и нивото на сигналот што го примаат земните станици ќе биде доволно висок,
- „бавно“, со пренос на една рамка за 30 минути, за услови на слаб сигнал од станицата и високо ниво на пречки.
" Ако човештвото илјадници години не можеше да погледне на спротивната страна на Месечината, тогаш може да чека половина час.
ПФ Братславец [10]
"

Опрема за земја

Надворешни слики
Полукомплетен сет на приемниот комплекс Yenisei-I . NIKFI . Датум на лекување: 1 јуни 2021 година.
Комплекс „Јенисеј-II“ со ФРУ . NIKFI . Датум на лекување: 1 јуни 2021 година.

Копнените комплекси за примање слики од станицата Луна-3 беа создадени во две верзии. Комплексот „Yenisei-I“ бил наменет да прима во „брз“ режим, а „Yenisei-II“ во „бавен“ режим, но исто така дозволувал да го прима и режимот „брз“ [14] . За да се обезбеди сигурност, сите комплекси на земја вклучуваа два идентични комплети опрема („полу-сет“) кои работат истовремено. Комплексите беа изградени и во стационарна верзија и во автомобил, лоциран во КУНГ . Главната точка за прием беше кримскиот НИП-16 , дупликат беше НИП-6 на Камчатка. Склопените и дебагирани стационарни комплекси беа доставени до NII-885 и последователно до ОКБ-1 за поврзување со командна радио врска и вселенско летало. Автомобилските комплекси под нивна моќ отидоа во НИП на Крим, а стационарни комплекси беа доставени до Камчатка расклопени со авион и инсталирани, склопени и дебагирани таму [15] .

На Кримскиот НИП во комплексот „Јенисеј-И“, се користеше уред за снимање фотографии (ФРУ) за снимање на добиената слика, што ја сними сликата на камера со патувачки зрак на филм од 35 мм и „Јенисеј-II“ , покрај FRU, беше опремен со уред за видео контрола на скиатрон , средства за снимање видео сигнали на магнетна лента и печатење на електрохемиска хартија. На НИП на Камчатка, сликата беше прикажана на екранот на уред за видео контрола изграден на катодни цевки со долг последен сјај и беше снимена со фотографски уреди на филм [6] . Се разгледуваше опцијата за фотографирање со помош на фототелеграфска технологија, но таа беше отфрлена во фазата на развој поради можна промена на параметрите на телевизискиот сигнал и потребата за брзо прилагодување на синхронизацијата, што е невозможно за фототелеграфски апарат [2. ] .

Извршување на програмата

Надворешни слики
Слика на страната на Месечината, предавателна станица „Луна 3“ (инж.) ... НАСА . Датум на лекување: 31 мај 2021 година.

На 7 октомври 1959 година, станицата Луна-3 стигна до регионот на Месечината. Со помош на системот за контрола на ставот „Чајка“, развиен во ОКБ-1 од тимот на БВ Раушенбах , за прв пат во вселенската технологија беше извршена ориентација на вселенско летало во вселената. По вртењето на станицата со леќите на фото-телевизискиот систем, следеше команда до Месечината да почне да фотографира. Траекторијата на летот и времето на снимање се пресметани на тој начин што на фотографиите не е забележана само задната страна на Месечината, туку и дел од нејзиниот дел видлив од Земјата, така што при анализата на сликите би можело да се ги „врзе“ објектите на месечевата површина забележани за прв пат за веќе познатите. Снимањето се вршеше по команди на софтверскиот уред вклучен во комплексот „Јенисеј“ 40 минути. Во овој случај, растојанието од станицата до центарот на Месечината беше во рамките на 65 200 - 68 400 km [6] . За време на фотографирањето, околу половина од површината на Месечината беше снимена, две третини од кадрите паднаа на далечната страна на Месечината, а една третина - на маргиналната зона, видлива од Земјата [9] . Беа направени 29 кадри, по што откажа блендата на камерата [17] .

По добивањето информации за земјените станици на каналот за телеметрија за крајот на филмот што се развива и прима слика поставена пред световите на ТВ камерата, беше одлучено да се вклучи погонот на лентата. Од далечина од околу 470.000 километри, кримскиот НИП во „бавен“ режим доби слика на тест рамка втисната на Земјата на филмот, пренесена со вселенско летало. Поради големата оддалеченост, односот сигнал-шум беше низок и, соодветно, квалитетот на сликата беше исто така низок, но беше потврдена основната оперативност на системот. Во следните комуникациски сесии, како што станицата се приближуваше кон Земјата, квалитетот на сликата добиена од НИП на Крим и Камчатка се подобри. Добивањето слики од „Луна-3“ се вршеше секојдневно до 18 октомври 1959 година [comm. 2] . На 18 октомври, кога станицата беше на оддалеченост од околу 50.000 km од Земјата, беше вклучен режимот на „брзиот“ пренос. Според сеќавањата на учесниците, квалитетот на пренесените слики се покажал повисок отколку во „бавниот“ режим. Сите пренесени слики беа снимени на филм со уреди за фотоснимка. Оваа комуникациска сесија се покажа како последна, станицата ја напушти зоната на видливост на земјените точки, а по напуштањето на сенката во одреденото време, не беше можно да се примат нејзините сигнали, веројатно поради дефект на вградениот предавател. или напојување [15] .

Копиите од првите неколку фотографии добиени во „бавен“ режим од комплексите Yenisei-II на Кримската НИП беа испратени до Академијата на науките и, по нивната елаборација и одредено ретуширање, се појавија во печатот. 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