Зонд 7 снимки луны

8 августа в космический рейс с облетом Луны и возвращением на Землю стартовала третья станция новой серии «Зонд» — АС «Зонд-7». Основной целью запуска являлось проведение широкого круга технических экспериментов по отработке усовершенствованных систем, аппаратуры и конструкции станции: систем управления движением с использованием бортовой электронно-вычислительной машины, обеспечивающей применение для управления оптимальных законов на всех этапах полета станции; системы астроориентации бортовой аппаратуры дальней радиосвязи для приема и передачи информации со станции и определения параметров траектории полета; телеметрической системы контроля функционирования систем станций; средств радиационной защиты космических кораблей и контроля доз радиации внутри спускаемого annapата и т. д.

Программа научных исследований во время полета станции включала проведение измерений физических характеристик космического и окололунного пространства и Луны, цветное фотографирование 3eмли и Луны.

Схема полета АС «Зонд-7» (рис. 5) аналогична схеме полета АС «Зонд-6». После запуска многоступенчатой ракеты-носителя станция вместе с последней ступенью ракеты была выведена на орбиту ИСЗ. На промежуточной орбите ракетно-космический комплекс (станция и ступень ракеты) осуществил ориентацию в пространенстве с последующей стабилизацией, после чего произошло включение двигателя ступени. Станции была сообщена скорость ок. 11 км/сек и она, отделившись от ступени, направилась к Луне. В тот же день, 8 августа с 8 час 52 мин до 9 час 26 мин, в период нахождения станции «Зонд-7» над Каспийским морем, с расстояний примерно 70 000 км проводилось фотографировали нашей планеты. Во время фотографирования ось фотоаппарата совпадала с направлением на центр Земли. 9 августа, когда расстояние от Земли до станции равнялось

260 000 км, была выполнена коррекция траектории полета. В результате осуществленного маневра АС «Зонд-7» перешла на новую траекторию и 11 августа совершила облет Луны. Во время полета в районе Луны были проведены два сеанса фотографированиия и научные измерения физических характеристик Луны и окололунного пространства. Первый сеанс фотографирования лунной поверхности начался в 5 час 28 мин и продолжался 10 мин. В этот период станция находилась на расстоянии

10 000 км от района Океана Бурь. Примерно через час после окончания предыдущего сеанса, за несколько минут до входа АС «Зонд-7» в радиотень Луны, начался сеанс фотографирования обратной стороны Луны, во время которого оптическая ось фотоаппарата была направлена на центр Земли. Фотографирование производилось с высоты 2 000 км от лунной поверхности и продолжалось до момента прохождения станцией «Зонд-7» перицентра орбиты. В начале фотографирования были получены снимки Земли, постепенно заходящей за горизонт Луны.

После облета Луны станция направилась к Земле, Для обеспечения расчетной трассы полета с посадкой в заданном районе планировалось проведение трех коррекций траектории: одна коррекция на участке полета к Луне, две другие на участке возвращения на Землю.

Первая коррекция была выполнена с большой точностью, что позволило отказаться от проведения очередной коррекции. Вторая коррекция обеспечила точное попадание станции в расчетный коридор входа в атмосферу. АС «Зонд-7» подлетела к Земле 14 августа. Перед входом в атмосферу произошло отделение спускаемого аппарата от приборного отсека. Используя аэродинамическую подъемную силу, спускаемый аппарат совершил управляемый спуск с двумя погружениями в атмосферу, погасил при этом скорость от величины примерно 11 км/сек до 200 м/сек и вышел в район посадки. На высоте 7,5 км была введена в действие парашютная система, а непосредственно перед приземлением включились двигатели и аппарат совершил мягкую посадку, полностью выполнив программу полета.

Источник

Зонд 7 снимки луны

Собираясь в дальний путь. Глава 4

Что умели автоматы

«НАСА прекрасно понимала, что снимки являются важнейшим документальным материалом» — так пишут защитники Ю.Красильников и В. Яцкин [1, 2]. В следующих разделах мы увидим много снимков, которые согласно НАСА были сделаны астронавтами по пути к Луне, на окололунной орбите и на самой Луне [3]. Чтобы критически оценить их, необходимо знать, что умели делать автоматические космические аппараты (кратко — «автоматы»), которые к тому времени запускались на высокие околоземные орбиты, освоили путь к Луне, кружились вокруг неё и даже на неё садились 5. Фактор времени при этом анализе играет важнейшую роль, поэтому напомним, что первый полёт «лунного» «Аполлона» (А-8) состоялся в декабре 1968 года.

Изображения далёкой Земли, полученные с помощью автоматических аппаратов (с 1966 года)

Высота орбит пилотируемых околоземных космических кораблей составляет около 300-400 км, что не превышает 1/30 от диаметра Земли. С такой высоты видна сравнительно небольшая часть земного шара (илл.1). Если же Земля видна в «полном формате», то, очевидно, что она снята издалека (илл.2).

Илл.1. Американский корабль «Джемини» на околоземной орбите (300 км).

Илл.2. Виды далёкой Земли, снятые «автоматами» до и во время полётов «Аполлонов»:

а,б) американскими ИСЗ АТС-1 и АТС-3 (декабрь 1966 и январь 1968)

в,г) советскими автоматическими кораблями «Зонд-5» и «Зонд-7» (сентябрь 1968 г и август 1969 г)

НАСА представила от имени астронавтов много снимков Земли, снятых издалека [3]. Доказывают ли такие снимки тот факт, что астронавты действительно улетали от Земли? Нет, потому что благодаря высотным ИСЗ такие снимки были у НАСА за год-два до полётов «Аполлонов» (илл.3а,б). Аналогичные возможности продемонстрировал и СССР с той разницей, что в этом случае снимки далёкой Земли были получены и с помощью высотных ИСЗ «Молния», и с помощью автоматических кораблей «Зонд», летавших до Луны и обратно (илл.3в,г). Вот что писал об этом авторитетный научный журнал [4].

«Первые глобальные телевизионные изображения Земли с высот 18000-29000 км были получены с искусственного спутника «Молния-1» 30 мая, 9 июня и 21-23 ноября 1966 года. Были получены первые цветные телевизионные изображения Земли из космоса. 9 декабря 1966 года с американского спутника «АТС-1» также было получено глобальное телевизионное изображение Земли. Он находился на высоте 35800 км. 5 ноября 1967 года со спутника АТС-3 удалось получить глобальное цветное телевизионное изображение. Оригинальные глобальные фотографии земного шара были доставлены на Землю автоматической станцией «Зонд-5» в сентябре 1968 года. Весьма интересные глобальные цветные фотографии земного шара доставлены на Землю «Зондом-7» в августе 1968 года» .

Илл.3. Автоматические космические аппараты, с помощью которых были получены глобальные снимки Земли:

а) советский ИСЗ «Молния»; б) американский ИСЗ АТС-3; в) советский лунный корабль «Зонд»

Таким образом, ко времени полёта «лунных» «Аполлонов» и в СССР, и в США глобальные, то есть охватывающие весь видимый земной диск, снимки Земли стали достаточно обычным делом.

Изображения близкой лунной поверхности, полученные с помощью автоматических аппаратов (с 1964 года)

Снимки близкой Луны и отдельных её участков появились у НАСА благодаря автоматическим аппаратам за целых четыре года до полётов «лунных» «Аполлонов». В 1964-1968 г.г. НАСА (если считать только успешные попытки) направила на Луну и вокруг Луны общим числом 13 лёгких автоматических аппаратов [5,8-12]. Причём, хотя СССР каждый раз опережал США по времени первого запуска таких аппаратов, программа фотографирования Луны, выполненная американскими аппаратами, была значительно обширнее советской. Основной вклад в фотографирование лунной поверхности внесли аппараты типа «Рейнджер» и «Лунар Орбитер» (кратко «Орбитер»).

Советская «Луна-2» попала в Луну в 1959 году. Через 5 лет, в 1964-1965 г .г. Луны достигли три американских аппарата: «Рейнджеры» №№7,8 и 9 (илл.4). «Рейнджеры», падая на Луну, передавали на Землю изображения приближающейся лунной поверхности.

Илл.4. Места падения на Луну «Рейнджеров» — 7,8 и 9

На каждом «Рейнджере» имелось шесть телекамер различного типа [10]. Самое качественное и широкое по углу обзора изображение давала телекамера «А». На илл.5 показаны изображения лунной поверхности №20 и №50, переданные телекамерой «А» «Рейнджера-9», с указанием времени съёмки, расстояния до лунной поверхности в момент съёмки и линейного размера снятого участка местности [10].

Полезно проследить за темпом передачи телеизображений [10]. Первое изображение с «Рейнджера-9» передано за 20 минут до падения на лунную поверхность. Через 87 секунд последовал второй кадр. Затем промежутки между соседними кадрами стали сокращаться. Это понятно: чем ближе к поверхности, тем интереснее снимки. После 21-го кадра этот интервал сократился до 5 секунд, но после этого уже не уменьшался. Можно полагать, что интервал в 5 секунд на 1 кадр был минимально возможным при условии передачи изображений с удовлетворительным качеством.

Илл.5. Изображения №20 и №50, переданные телекамерой «А» «Рейджера-9» при расстояниях до поверхности Луны 618 км (а) и 260 км (б),

Всего за 20 минут падения аппарата камера «А» передала на Землю 70 изображений. Эти изображения смотрели в прямом эфире миллионы американских телезрителей [10].

«Рейнджеры» передали на Землю несколько сот изображений приближающейся лунной поверхности. Они показывали в общем одну и ту же лунную местность, поскольку падали на Луну почти вертикально. Для картографирования же всей поверхности Луны американцы в 1966-1967 г .г. запустили 5 окололунных спутников типа «Орбитер» (илл.6).

Илл.6. Спутник «Орбитер» (а) и его примерная орбита (б)

«Орбитеры» кружились вокруг Луны по сильно вытянутым эллиптическим орбитам (илл.6б). Ниже всего спускались к лунной поверхности «Орбитеры-1,2 и 3» — до 50 км . Выше всех поднимались «Орбитеры — 4 и 5» ( более 6000 км). Поэтому «Орбитеры» снимали и большие фрагменты лунного шара (илл.7а), и крупные объекты рельефа местности (илл.7 б), и совсем близкие участки лунной поверхности (илл.7в). А в августе 1966 года американский окололунный спутник «Орбитер — 1» впервые показал, как выглядит Земля на фоне лунного горизонта (илл.8).

Илл.7. Снимки «Орбитеров»: а) вид части лунного шара, б) кратер Коперник с диаметром около 100 км, в) небольшой участок местности в районе кратера Тихо, снятый с высоким разрешением

Илл.8. Первое телевизионное изображение Земли на фоне лунного горизонта (1966 год, «Орбитер — 1»)

«В отличие от падающих подобно метеорам «Рейнджеров», «Орбитеры» работали на окололунной орбите около 1 года и могли не «торопиться». Но от «Орбитеров» требовалось максимально высокое качество передаваемого изображения, ведь они были «картографами».

Для этого применялась так называемая фототелевизионная методика, суть которой нам необходимо знать.

По этой методике изображение сначала фотографируются. Затем фотоплёнка проявляется и просматривается, считывается с помощью фотоэлемента. И уже сигналы с фотоэлемента через антенну «Орбитера» «не спеша» передаются на Землю. Качество принимаемого изображения получается гораздо лучшим, чем при прямой телепередаче, но вся процедура требует много времени. В результате, если «Рейнджер» (прямое ТВ) успевал за 20 минут падения передать несколько сот изображений, то «Орбитерам» для передачи примерно такого же количества изображений требовалось около двух недель.

На многих снимках, полученных от «Орбитеров», заметны продольные полосы (илл.8). Это следы работы считывающего устройства. Но такие полосы есть не на всех снимках. Например, на изображениях илл.7 полосы практически незаметны. Следовательно, американцы, когда они это считали необходимым, могли так обрабатывать изображения от «Орбитеров», что их вполне можно было бы выдавать за обычные снимки, которые получены без применения процедуры считывания. То есть такие снимки, которые сделаны человеком, оказавшимся на окололунной орбите и доставившим их потом на Землю.

Лунные успехи «Зондов»

Завершая рассказ об успехах «лунных автоматов», нельзя не упомянуть о соответствующих советских достижениях. Советские окололунные спутники («Луна-12» и «Луна-19») также передавали на Землю интересные снимки лунной поверхности [7]. Но особенно красивые снимки были переданы «Зондами» (илл.9, 10). Именно такого рода снимки НАСА позже представляла, как иллюстративные доказательства полёта астронавтов к Луне и на Луну. Известный корабль «Союз» создавался именно под задачу пилотируемого облёта Луны 14. СССР «обкатывал» тогда ещё совсем новый «Союз» в беспилотном автоматическом варианте под названием «Зонд». «Зонды» запускались к Луне, облетали её без выхода на окололунную орбиту и возвращались на Землю [5].

Илл.9. «Зонды» — автоматические корабли, облетавшие и фотографировавшие Луну;

красными линиями показан сектор фотографирования захода Земли за лунный горизонт

В ноябре 1968 года, «Зонд-6», облетая Луну, сделал снимок захода Земли за лунный горизонт (илл.10а). В августе 1969 года аналогичный, но цветной снимок сделал «Зонд-7» (илл.10б). В октябре 1970 года Луну облетел «Зонд-8». Он передал простые чёрно-белые, но удивительно чёткие изображения захода Земли за лунный горизонт (илл.10в).

Несколько слов о том, как снимки, сделанные «Зондами», оказались на Земле в руках исследователей. Если «Рейнджеры», и «Орбитеры» передавали свои изображения по телеканалу, то в случае «Зондов» Советский Союз, обогнав США, смог впервые решить задачу возвращения на Землю космических автоматических аппаратов со второй космической скоростью (11 км/с). Поэтому отснятая «Зондами» фотоплёнка вместе с ними возвращалась на Землю.

Илл.10. Заходы Земли за Луну, снятые: «Зондом-6» (а), «Зондом-7» (б) и «Зондом-8» (в) в 1968-1970 г.г.

Астронавты должны были продемонстрировать то, что не сумели сделать автоматы

Итак, ко времени начала полётов «лунных» «Аполлонов» (1968 год) автоматические «Рейнджеры» и «Орбитеры» «накопили» для НАСА обширный архив изображений далёкой Земли и близкой Луны (только объявленных около 3000 снимков). При таком количестве снимков ничто не мешало НАСА оставить часть их неопубликованными, чтобы затем представить их от имени астронавтов.

Но «Рейнджеры» и «Орбитеры» не передали от Луны ничего похожего на непрерывный телефильм. По-видимому, они и не могли этого сделать, так как их скорость передачи изображений была для этого недостаточной.

Прошло целых 40 лет после полётов «Рейнджеров» и «Орбитеров», и уже в наше время, в октябре 2007 года на орбиту вокруг Луны был выведен японский автоматический спутник «Кагуя», оснащённый новейшей телевизионной аппаратурой [18]. В ноябре этого же года «Кагуя» передал с окололунной орбиты [18, 19] два захватывающих 4-х минутных телефильма с видами восходов Земли над Луной и заходов Земли за лунный горизонт (илл.11). Полезно однако заметить, что по совершенно объективным причинам качество (разрешающая способность) изображения, переданного телекамерами «Кагуи» значительно хуже качества настоящих фотографий заходов Земли, доставленных 40 лет назад «Зондами». Чтобы убедиться в этом, посмотрите на два фрагмента с изображением Земли (илл.12).

Илл.11. Кадры из непрерывных телефильмов, преданных окололунным спутником «Кагуя» (2007 г.):

а) восход Земли; б) заход Земли

Первый фрагмент (илл.12а) взят из фотографии (илл.10а), снятой «Зондом-7». Второй фрагмент (илл.12б) взят из телекадра (илл.11б), переданного с «Кагуи». Как видите, изображение от «Зонда-7» чётче, чем изображение от «Кагуи». То есть, хотя доставка отснятой в космосе фотоплёнки на Землю — очень трудное дело, она окупается высоким качеством изображения.

Илл.12. Сопоставление изображений Земли, полученных

а) прямым фотографированием с доставкой плёнки на Землю («Зонд-7», 1969 г.);

б) телепередачей от Луны – («Кагуя», 2007 г.).

НАСА сообщила, что её астронавты девять раз кружили вокруг Луны, и у них были кинокамеры [20]. Но тогда съёмка качественного фильма о полёте над Луной была бы для них просто решаемой задачей. Приставил кинокамеру к иллюминатору, и у НАСА появляется то, что и близко не показали тогдашние автоматические аппараты, – прекрасный фильм о полёте над Луной.

Поэтому непрерывный кинофильм о полёте над Луной мог бы служить очень весомым доказательством факта полёта к Луне именно людей, а не автоматов.

«Кагуя» наглядно показала примерный сюжет такого фильма, а фотографии с «Зонда-7» продемонстрировали то качество, которое следует от него ожидать.

Источник