"Yenisei" - et foto -tv -system, ved hjælp af hvilket billeder af den anden side af månen først blev opnået . Oprettet på All-Union Research Institute of Television (NII-380) på initiativ af S. P. Korolev . Yenisei-systemet blev installeret ombord på Luna-3 AMS , som kredsede om Månen i oktober 1959. Optagelserne foregik på film , som blev fremkaldt om bord på stationen. Transmissionen af de fangede billeder blev udført ved hjælp af et lav -frame tv-system, da stationen vendte tilbage til Jorden, billedet blev modtaget af specialfremstillet udstyr installeret ved de målepunkter, der styrede stationens flyvning.
Siden 1956, selv før lanceringen af den første satellit , på All-Union Research Institute of Television (NII-380) , på initiativ af S.P. Korolev , begyndte forskning og udvikling på skabelsen af tv-udstyr til fremtidige rumflyvninger. I efteråret 1957, efter opsendelsen af den anden satellit , besøgte S. P. Korolev og den første næstformand for Leningrads økonomiske råd S. A. Afanasyev (senere ministeren for generel teknik i USSR ) NII-380. NII-380 fik til opgave at skabe tv-udstyr, der skulle transmittere et billede af den usynlige side af månen. Arbejdet skulle udføres i samarbejde med institutter og fabrikker, der arbejder med optiske, fotografiske og radiotekniske emner, hovedorganisationen om emnet, som modtog Yenisei-koden, blev udnævnt til NII-380. Samtidig arbejdede man på Instituttet med Seliger -temaet , hvis formål var at transmittere et levende billede af et forsøgsdyr, hvis opsendelse var planlagt på et prototype bemandet rumfartøj [1] . I. L. Valik blev udnævnt til leder af begge emner , og P. F. Bratslavets , som senere blev chefdesigner af Seliger , blev udnævnt til hans stedfortræder . Yu. P. Lagutin [2] blev ledende ingeniør på Yenisei-temaet .
I januar 1958 sendte M. V. Keldysh et brev til S. P. Korolev med forslag om at begynde at udforske månen . Det første skridt var at få raketten til at ramme Månens synlige overflade med optagelse af dens bevægelse ved hjælp af telemetrisk udstyr. Stationer oprettet under dette program fik betegnelsen "E-1" i OKB-1 . Det første rumfartøj , der nåede Månen, var E-1A-stationen, kendt som Luna-2 [3 ] . Som næste skridt blev det foreslået at flyve rundt om Månen med at fotografere dens bagside og sende de opnåede billeder til Jorden ved hjælp af fjernsynsudstyr, når man nærmer sig Jorden [4] . Programmet for at flyve rundt om månen med fotografering af dens bagside blev kaldt "E-2" og blev udført under flyvningen af stationen " Luna-3 ". Den valgte plan for at flyve rundt om månen inkluderede en tyngdekraftsassistent , som ændrede stationens bane, så den, når den vendte tilbage til Jorden, ville være over den nordlige halvkugle, hvor sovjetiske observationsposter var placeret . En sådan flyveordning gjorde det muligt kun at starte stationen på strengt definerede datoer, som bestemte tidspunktet for dens oprettelse [5] . Opsendelsen var planlagt til den 4. oktober 1959. I sommeren 1959 blev det nødvendige antal sæt både ombord og jordudstyr "Yenisei" fremstillet [6] .
Yenisei-systemet skulle skyde den fjerneste side af Månen fra en højde på omkring 65.000 km under dens flyvning i en elliptisk bane med et højdepunkt på 460.000 km og transmittere det resulterende billede til jordstationer under dets tilgang til Jorden. Det var umuligt at transmittere det modtagne billede i realtid, da Månen forhindrede passagen af radiosignalet. Desuden sikrede radioforbindelsens energikarakteristika ikke transmissionen af et tv-billede fra månens afstande. Den eneste måde at "huske" billedet til efterfølgende transmission under en kommunikationssession var at fikse det på film med fremkaldelse ombord på stationen og derefter transmittere optagelserne på en tv -kanal under indflyvningen til Jorden. I samarbejdet ledet af NII-380 blev der således skabt et system, der omfattede et fotografisk kamera , midler til automatisk filmbehandling , midler til at overføre optagelser over en radiokanal og jordbaserede midler til modtagelse og optagelse af transmitterede billeder [1] .
Det primære træk ved de oprettede faciliteter om bord var, at det var nødvendigt at sikre driften af alle systemer under rumflyvningsforhold, under hensyntagen til vægtløshed , eksponering for kosmiske stråler på fotografisk film , skiftende temperaturforhold samt strenge restriktioner på dimensioner, vægt og strømforbrug af udstyr om bord. Alt udstyr, der var inkluderet i Yenisei-systemets indbyggede kompleks, skulle arbejde sammen og optage med automatisk eksponeringsmåling i 40-50 minutter fra det øjeblik, hvor stationen var på en given sektion af banen, og kameraerne ville være orienteret mod Måne. Efter at optagelserne var stoppet, skulle filmen automatisk behandles og spoles tilbage til en kassette, og efter at have modtaget kommandoen om at overføre billedet, blev den fremkaldte film trukket foran det indbyggede tv-kamera med en given hastighed. For første gang inden for tv-teknologi blev alt indbygget udstyr i Yenisei-komplekset, bortset fra selve katodestrålerøret , udelukkende lavet på halvlederenheder ved hjælp af trykte ledninger . Massen af hele sættet af indbygget tv-udstyr "Yenisei" var 24 kg [2] .
AFA-E1 fotografiske kamera til Yenisei-systemet blev designet og bygget på Krasnogorsk Mechanical Plant . Kameraet holdt 40 billeder af 35 mm perforeret film og havde to objektiver: et med en brændvidde på 200 mm og blændeforhold f/5,6, det andet med en brændvidde på 500 mm og blændeforhold f/9,5 [7] . Der blev optaget for to billeder med to linser på samme tid. Et objektiv med en brændvidde på 200 mm skal give et billede af Månens skive i hele rammen, med en brændvidde på 500 mm - dele af disken med bedre opløsning. Et separat problem, som skaberne skulle løse, var beskyttelsen af filmen mod virkningerne af kosmisk stråling [8] [9] .
Filmbearbejdningsteknologien om bord på rumstationen og udviklings- og fikseringsudstyret blev skabt på Forskningsfilm- og fotoinstituttet . To varianter af processen blev overvejet - den klassiske "to-løsning" med separat fremkaldelse og fiksering , som giver den bedste billedkvalitet, og "enkeltløsningen", hurtigere og mere økonomisk, hvor begge processer forekom samtidigt [10] . Efter insisteren fra NII-380-specialister blev muligheden "enkeltløsning" valgt. Den fotografiske del blev designet til brug af film "type 17" på en lavsan -base, produceret af Shostka - virksomheden " Svema ". Ifølge P. F. Bratslavts' erindringer blev der i stedet for uden koordinering med ledelsen brugt en film til luftfotografering, som var mere følsom og strålingsbestandig, taget fra en NATO - rekognosceringsballon, der blev skudt ned over USSR's territorium . selvom enhver brug af udenlandske komponenter i indenlandsk rumteknologi var strengt forbudt [11] . Oprettelsen af forarbejdningskomplekset krævede en stor mængde videnskabelig forskning og designaktiviteter. De største vanskeligheder i dets skabelse opstod på grund af behovet for at sikre drift under forhold med vægtløshed og øgede vibrationer, begrænsninger på opløsningens volumen (ikke mere end 1 liter), beregnede temperatursvingninger op til 15 grader (i praksis temperaturændringer viste sig at være meget højere, mens standardprocessen krævede stabilitet ikke værre end +/- 0,5 grader), umuligheden af at tørre filmen efter forarbejdning. På filmen blev der på forhånd påført testmærker, designet til at kontrollere kvaliteten af det resulterende billede. Nogle af skiltene dukkede op på Jorden, den anden del - om bord på stationen [12] .
For at scanne det optagne billede blev der brugt et rejsestrålekamera [13] , hvis opløsning var cirka 1000 linjer [8] [14] [komm. 1] . NII-380 var også ved at udvikle Yenisei-3-systemet, som bruger et vidicon til at optage og optager billedet på magnetbånd, men dets oprettelse var ikke afsluttet, da stationen blev lanceret. Senere tjente denne udvikling som grundlag for skabelsen af tv-systemer af satellitter " Meteor " [15] .
Tv-udstyret skulle levere signaltransmission gennem rumstationens smalbåndsradioforbindelse, udviklet ved NII-885 og også brugt til at transmittere telemetrisk information og banemålinger. Dette dikterede behovet for at indsnævre båndbredden af det transmitterede videosignal til 400 Hz . Drift i et så smalt bånd gjorde det også muligt at opnå det højest mulige signal-til-støj-forhold i signalet modtaget af jordbaserede radioanlæg [16] . Standardløsninger anvendt i tv-udsendelser var ikke egnede til smalbåndstransmission, mens det var umuligt at installere udstyr til at sende en separat tv-kanal ombord på grund af strenge vægt- og energibegrænsninger. P. F. Bratslavets foreslog at bruge teknikken til " små -frame-tv ", hvis principper blev foreslået af S. I. Kataev i 1934 til transmission af billeder via kortbølgekommunikationskanaler . Et sådant system har en meget lav transmissionshastighed, men kan fungere i et smalt frekvensbånd og har høj støjimmunitet. To driftsformer blev valgt til Yenisei-systemet [17] :
- "hurtig", med transmission af en frame pr. 10 sekunder ad gangen, hvor stationen vil være i en afstand tæt på Jorden ( 40.000 - 50.000 km), og niveauet af signalet modtaget af jordstationer vil være ret højt, - "langsom", med transmission af et billede pr. 30 minutter, for tilstande med et svagt signal fra stationen og et højt niveau af interferens.Hvis menneskeheden i tusinder af år ikke kunne se på den fjerne side af månen, så kan en halv time vente.P. F. Bratslavets [11]
Jordkomplekser til modtagelse af billeder fra Luna-3-stationen blev skabt i to versioner. Yenisei-I-komplekset var beregnet til modtagelse i "hurtig" tilstand, og "Yenisei-II" i "langsom" tilstand, men det tillod også at modtage "hurtig" tilstand [15] . For at sikre pålidelighed inkluderede alle jordsystemer to samtidigt fungerende identiske sæt udstyr ("halve sæt"). Komplekserne blev bygget både i en stationær version og i en bil, placeret i KUNGs . Hovedpunktet for modtagelse blev bestemt af Krim NIP-16 , duplikeringen - Kamchatka NIP-6 . De samlede og debuggede stationære komplekser blev leveret til NII-885 og efterfølgende til OKB-1 til interfacing med kommandoradioforbindelsen og rumfartøjet. Automotive komplekser under deres egen kraft gik til Krim NIP, og stationære komplekser blev leveret til Kamchatka adskilt med fly og installeret, samlet og fejlrettet der [16] .
Ved Krim-forskningsprojektet i Yenisei-I-komplekset blev en fotografisk optageenhed (FRU) brugt til at optage det resulterende billede, som fangede billedet af det rejsestrålekamera på en 35 mm film , og Yenisei-II, i Ud over FRU, var udstyret med en videokontrolenhed på skiatronen , videosignaloptagelsesmidler på magnetbånd og udskrivning på elektrokemisk papir. På Kamchatka Research Institute blev billedet vist på skærmen af en videokontrolenhed bygget på katodestrålerør med en lang efterglød og optaget på film af fotooptagere [6] . Muligheden for at fikse billedet ved hjælp af fototelegrafiteknologi blev overvejet, men den blev afvist på udviklingsstadiet på grund af en mulig ændring i parametrene for tv-signalet og behovet for operationel synkroniseringsjustering, hvilket er umuligt for en fototelegrafanordning [2] .
Den 7. oktober 1959 nåede Luna-3-stationen Månens område. Ved hjælp af orienteringssystemet "Seagull", udviklet i OKB-1 af teamet fra B. V. Raushenbakh , for første gang i rumteknologi, blev orienteringen af et rumfartøj i rummet udført. Efter at stationen var vendt af foto-tv-systemets linser, fulgte kommandoen om at begynde at fotografere mod Månen. Flyvebanen og optagelsestiden blev beregnet på en sådan måde, at ikke kun den fjerne side af Månen, men også en del af dens del, der var synlig fra Jorden, blev registreret på fotografierne, så det ved analyse af billederne var muligt at " binde" objekterne på månens overflade, der blev observeret for første gang, til de allerede berømte. Skyderiet blev udført i henhold til kommandoerne fra softwareenheden, der var en del af Yenisei-komplekset i 40 minutter. Afstanden fra stationen til Månens centrum var i området 65.200 - 68.400 km [6] . Under den fotografiske session blev cirka halvdelen af Månens overflade fotograferet, to tredjedele af billederne faldt på den anden side af Månen og en tredjedel på kantzonen, der er synlig fra Jorden [10] . Der blev optaget 29 billeder, hvorefter kameraudløseren fejlede [18] .
Efter at jordstationerne modtog information via telemetrikanalen om slutningen af filmudviklingen og modtagelse af billedet af miraen installeret foran kameraet , blev det besluttet at tænde for bånddrevet. Fra en afstand på omkring 470.000 km modtog Krim-forskningsstationen i "langsom" tilstand et billede af en testramme indprentet på Jorden på film, transmitteret af et rumfartøj. På grund af den lange afstand var signal-til-støj-forholdet lavt, og billedkvaliteten var tilsvarende lav, men systemets grundlæggende funktionalitet blev bekræftet. I de næste kommunikationssessioner, da stationen nærmede sig Jorden, blev kvaliteten af det billede, der blev modtaget af Krim- og Kamchatka-forskningsstationerne, forbedret. Modtagelsen af billedet fra Luna-3 blev udført dagligt indtil 18. oktober 1959 [komm. 2] . Den 18. oktober, da stationen var i en afstand af omkring 50.000 km fra Jorden, blev den "hurtige" transmissionstilstand slået til. Ifølge deltagernes erindringer var kvaliteten af de transmitterede billeder højere end i "langsom" tilstand. Alle transmitterede billeder blev optaget på film af fotooptagere. Denne kommunikationssession viste sig at være den sidste, stationen forlod synlighedszonen for jordstationer, og efter at have forladt skyggerne på det aftalte tidspunkt, var det ikke muligt at modtage dets signaler, sandsynligvis på grund af svigt i den indbyggede sender eller strøm forsyning [16] .
Kopier af de første par billeder, opnået i "langsom" tilstand af "Yenisei-II" komplekserne fra Krim Videnskabelige Forskningsinstitut, blev sendt til Videnskabsakademiet og efter deres undersøgelse og nogle retouchering, dukkede op i pressen. Alle film fra de fotografiske anordninger i Yenisei-I og Yenisei-II komplekserne blev overført til Pulkovo Observatory til undersøgelse og blev de primære dokumenter til kompilering af Atlas of the Far Side of the Moon og verdens første kort over den fjerne side af månen, som blev kompileret og offentliggjort i USSR [19] . Optagelse med fotografiske apparater viste sig at være den eneste måde at opnå gråtonebilleder af acceptabel kvalitet. Gengivelse af optagelser på magnetbånd var ikke altid vellykket, og i sidste ende krævede det stadig genoptagelse af billeder på fotografisk eller filmfilm til videre brug og direkte udskrivning på elektrokemisk papir samt forsøg på at fotografere skærmene på videoovervågningsenheder , gav billeder i for lav kvalitet og læsbarhed [16] [20] .
Jeg sad ved siden af Boguslavsky ved apparatet til åben optagelse på elektrokemisk papir. Fra modtagepunktet rapporterede de:
- Rækkevidde - halvtreds tusinde. Signalet er stabilt. Der er velkomst!
Der blev givet en kommando til at afspille billedet. Igen ligger ansvaret hos FTU. Et gråt billede vises linje for linje på papiret. En cirkel, hvorpå detaljerne kan skelnes, er mulig med en tilstrækkelig stor fantasi. Korolev kunne ikke holde det ud og bragede ind i vores trange værelse.
- Jamen, hvad har du der?
"Vi fik månen til at være rund," sagde jeg.VÆRE. Chertok [21]
Luna 3-programmet omfattede fotografering af cirka to tredjedele af Månens fjerne side. Mange områder forblev afdækkede. Det var planlagt at fortsætte programmet på følgende automatiske stationer, som modtog indekset "E-2F" (efterfølgende ændret til "E-3"). To stationer "E-3" blev fremstillet, udstyret med indbyggede systemer "Yenisei" med forbedrede kameraer. For at modtage billeder skulle ADU-1000- antennerne fra Pluton-komplekset, hvis konstruktion var ved at blive færdiggjort ved Krim NIP-16, bruges. Brugen af nye antenner forbedrede radioforbindelsens energi betydeligt og ville gøre det muligt at opnå en højere billedkvalitet. Opsendelsen af E-3 station nr. 1 fandt sted den 15. april 1960. På grund af den for tidlige nedlukning af motoren i den tredje fase af Vostok-L- raketten nåede enheden ikke den beregnede bane og endte i kredsløb med en apogee på omkring 200.000 km . I maj 1960 ophørte station "E-3" nr. 1 med at eksistere og trådte ind i atmosfærens tætte lag. 16. april 1960 blev opsendt station "E-3" nr. 2 . Et sekund efter opsendelsen faldt "pakken" af den første fase af løfteraketten fra hinanden, raketten faldt nær opsendelsen. I disse to lanceringer gik alle de færdige ombord-sæt af Yenisei tabt. På dette tidspunkt blev E-3-projektet lukket, dets kameraer blev anset for at være for komplekse og upålidelige [5] [22] . Den næste undersøgelse af Månens fjerne side blev udført i juli 1965 fra en højde på omkring 10.000 km af Zond-3 interplanetariske station , som havde en ny generation af radioforbindelse og et nyt foto-tv-system, som gjorde det muligt at sende billeder i høj kvalitet. Fotografierne taget af "Luna-3" og "Zond-3" blev brugt af Statens Astronomiske Institut. P.K. Sternberg for at skabe "Atlas of the Far Side of the Moon" med et katalog indeholdende beskrivelser af omkring 4000 genstande opdaget for første gang [23] .