«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».
Приложение. О двух методах дальнего космического телевидения
Прямая телепередача: высокая оперативность и проблемы с качеством изображения
«Рейнджеры» работали по методу прямой телепередачи, когда телекамера формирует изображение, а электрический сигнал с неё через антенну аппарата передаётся на Землю.
Огромные космические расстояния, которые приходится преодолевать радиоволнам, ослабляют приходящий сигнал и создают трудности в его приёме. Да и мощность радиопередатчика, установленного на спутнике в огромное число раз меньше мощности радиопередатчика любой земной телестанции. Поэтому телесигнал, приходящий с космического аппарата, очень слаб и «тонет» в шумах радиопомех.
Одним из самых действенных способов их преодоления является увеличение времени передачи телеизображения. Изображение одного и того же кадра передаётся на Землю с космического аппарата многократно.
И чем больше таких повторов, чем больше время передачи одного кадра, тем выше качество принимаемого изображения. Например, передача на Землю цветного снимка высокого качества (илл.2б) спутником ATS-III заняла 21 минуту [см.источник илл.2б]
Кадры на экране домашнего телевизора меняются до 50 раз за 1с. При такой частоте глаз не замечает отдельных кадров и видит непрерывно меняющееся изображение. А вот передавать телекадры с такой же частотой с Луны не получится, потому что шумы заставляют передавать один и тот же кадр многократно. Поэтому передавать отдельные телекадры с Луны при вполне приличном качестве можно, а вот передать с Луны непрерывный телефильм с удовлетворительным качеством изображения практически очень трудно, если не невозможно. Собственно лунные автоматы (и американские «Орбитеры», и советские «Зонды») это и показали: они передали на Землю много хороших отдельных кадров с видами Луны, но не «прислали» землянам ничего похожего на фильмы с разворачивающимися видами Луны.
Теперь понятно, почему камеры А и В «Рейнджеров» передавали свои изображения 1 раз за 5 секунд, то есть в 250 раз медленнее, чем это имеет место в наших земных телепередачах. Изображения от камер Р этого аппарата передавались в более быстром темпе, но для того, чтобы это сделать, пришлось резко ограничить поле зрения их объективов (до 100 раз) по сравнению с камерами А и В. Тем самым уменьшался объём информации, который они должны были передать. И, всё равно, качество изображений от более быстрых Р-камер явно проигрывает качеству изображений более «неторопливых» камер А и В (илл.3). А уж когда передача последнего кадра была прервана падением аппарата на Луну, то качества не получилось вовсе (илл.4): не хватило времени на повторение изображения и оно «утонуло» в шумах.
