Меня всерьёз заинтересовал вопрос - существовала ли на самом деле цветная телекамера RCA GCTA, с помощью которой, по заявлениям НАСА, велись телерепортажи с Луны? RCA в названии телекамеры обозначает Radio Corporation of America, GCTA - Ground-Commanded Color Television Assembly (управляемый с Земли телевизионный комплекс).
Конечно, есть фотографии этой телекамеры (см. выше), есть описание этой телекамеры и есть материал, отснятый якобы этой телекамерой (и якобы на Луне). По легенде НАСА, эта камера крепилась на ровере, могла перемещаться в пространстве, и с помощью антенны отправляла репортажи на Землю.
Однако, разобравшись в вопросе, я пришёл к выводу, что все "лунные" репортажи снимались совсем другим аппаратом, плёночной 16-мм кинокамерой (и не на Луне, а в павильоне), а упоминаемая при этом в отчётах НАСА телекамера GCTA представляла собой лишь муляж. Она никакого отношения к телерепортажу не имела и, возможно, никогда не работала.
Почему возникли сомнения в реальности существования "лунной" телекамеры? Рассмотрим этот вопрос с трёх сторон:
- габариты лунной камеры,
- её технические возможности,
- необходимость её применения.
В 60-е годы ХХ века студийные телевизионные камеры были довольно громоздки по своим размерам. Вот одна из первых цветных телевизионных камер, RCA TK41. На боковой панели белыми буквами написано NBC.
В 1926 году в рамках RCA (Radio Corporation of America) была создана первая в мире коммерческая сеть радиовещания — NBC (National Broadcasting Company).
В 1939 году RCA продемонстрировала на Всемирной выставке в Нью-Йорке полностью электронную систему телевидения (без механических дисков). Сразу после второй мировой войны начались продажи телевизоров. В 1953 году разработанная компанией RCA система цветного телевидения была принята «National Television Systems Committee» в качестве американского стандарта NTSC.
Помимо студийных телекамер существовали мини-камеры. В 1952 году RCA представила чёрно-белую ручную видеокамеру “Walkie Lookie”, которая использовалась на политических съездах и один или два раза - в кулуарах футбольного матча в середине 50-х годов. Это была беспроводная камера с передатчиком.
С телевизионной сетью NBC конкурировала CBS (Columbia Broadcasting System).
Вице-президент CBS по технологиям познакомился в Японии с небольшой компанией по производству электроники Икегами (Ikegami), которая работала над портативной камерой. К концу 1961 года они создали прототип, основанный на спецификациях CBS.
Впервые эта портативная телекамера была использована 20 февраля 1962 года, когда телевизионная сеть CBS вела телевизионный репортаж о полёте капсулы "Меркурий" с астронавтом Джоном Гленном. Согласно версии НАСА, в этот день (через 10 месяцев после полёта Юрия Гагарина) американцы впервые вышли на околоземную орбиту. Два предыдущих американских полёта были суборбитальными, без выхода на орбиту (подъём в стратосферу и падение в Атлантический океан).
Однако все факты говорят о том, что полёт Джона Гленна был также суборбитальным, капсула "Меркурий" на околоземную орбиту не вышла и в принципе выйти не могла. Об этом у нас была статья:
Портативная телевизионная камера использовалась для показа капсулы "Меркурия" под названием "Дружба 7" (Friendship 7). Это происходило на заводе McDonnell-Douglas в Сент-Луисе, где капсула была изготовлена. Человек внутри капсулы демонстрировал, что якобы делал Гленн на орбите, а телекамера снимала при этом внутреннюю часть корабля. Эти кадры, снятые на заводе, были встроены в телевизионный репортаж о полёте Гленна.
В программе "Аполлон", начиная с "Аполлон-7", было использовано несколько портативных телекамер. Первые камеры были чёрно-белые с частотой съёмки 10 кадров в секунду, а потом стали применяться цветные телекамеры. Эти камеры различались по дизайну и качеству изображений. Их производили две компании: RCA и Westinghouse.
Внутри командного модуля (тот, который якобы кружил на орбите Луны в ожидании стыковки) съёмки производились телекамерой Вестингауз, а телекамеры RCA, согласно мифологии НАСА, применялись для работы на поверхности Луны и внутри лунного модуля.
Вот официальная информация по телекамерам. Командный модуль обозначен как СМ, а лунный модуль - LM. Сосредоточим внимание на телекамере лунного модуля. Это, как вы видите, камера, разработанная в RCA.
Что известно об этой телекамере? Вот официальные данные:
Цветная телевизионная камера (Color Television Camera, CTV) имеет приблизительно 18 дюймов в длину, 6,5 дюйма в ширину, 4 дюйма в высоту и весит 12,8 фунтов. В объективе в сборе установлен объектив f/2.2 Angenieux (Анженье) с коэффициентом масштабирования 6:1. Как зумом, так и диафрагмой можно управлять вручную или дистанционно с помощью электроприводов в объективе в сборе.
Итак, камера имела высоту всего 10 см и длину 45 см вместе с объективом.
Для сравнения покажем портативную телекамеру того же производителя, RCA TK76, 1976 года выпуска: высота 28 см, длина 42 см без объектива (и 76 см с объективом). Здесь видеомагнитофон носится отдельно на плече. Через несколько лет появятся видеокамеры со встроенным магнитофоном, и кассета будет вставляться не в отдельное устройство, а прямо в видеокамеру. И будет называться такое устройство камкордер (камера+рекордер)
Могла ли быть сконструирована в действительности миниатюрная телекамера размером 10 на 45 см? Теоретически, наверное, могла быть. А чтобы вынести однозначное суждение, необходимо посмотреть на её технические характеристики.
В системе RCA использовалась новая, более чувствительная и прочная трубка телекамеры приемника с усилением мишени (SIT). Рабочая температура для датчика была установлена в диапазоне от -10°С до +50°С.
Данные взяты из Operation and Checkout Manual телекамеры RCA GCTA стр.1-24.
Кроме того, как указано в мануале, в разделе "Тепловые ограничения", телекамера
GCTA может непрерывно эксплуатироваться в помещении и/или при солнечном свете при температуре окружающей среды до 75 °F (до 24°С). При температуре окружающей среды от 75°F до 85°F (от 24° до 30°С) непрерывная работа GCTA должна быть ограничена двумя часами. При температуре окружающей среды от 85° F до 95° F (от 30° до 35°С) продолжительность работы должна быть ограничена одним часом. После наземных работ сборку необходимо убрать с солнечного света и дать ей остыть минимум в течение двух часов.
Интересно, как при этом камера должна была выдерживать экстремальные перепады температур на поверхности Луны, от +120°C при дневном свете до -157°C в тени (данные НАСА), если обладала такими тепловыми ограничениями? Оставим этот "температурный" вопрос для следующей статьи, а сейчас обратим внимание на объём передаваемой информации.
Когда речь шла о репортаже с "Аполлона-11", то для уменьшения полосы пропускания, необходимой для передачи телевизионных изображений, было принято решение вместо цветной "картинки" передавать чёрно-белую. Замена трёх цветоделённых изображений (R, G, B) одним изображением привела к уменьшению полосы пропускания до 33% (см. рисунок).
Уменьшение числа передаваемых строк со стандартных 525 (для телевещательной сети США) до 320 сократило объём передаваемой информации до 19%. Это, конечно, уменьшило четкость изображения, но уменьшило размер сигнала на треть. А уменьшение частоты съёмки до 10 кадров в секунду вместо стандартных 30-ти, позволило сэкономить "трафик" в 20 раз (до 5%). Результатом стал сигнал, который можно было втиснуть в ограниченную пропускную способность небольшой антенны, требующей всего около 5% информации стандартного полноцветного сигнала.
Сейчас мы не акцентируем внимание на том, что "прямой эфир" с Луны в миссии "Аполлона-11" на самом деле был полностью отснят в павильоне. Мы говорим лишь о том, что этот репортаж, показанный по телевизору, был чёрно-белым и шёл на частоте 10 кадров в секунду. Конечно, это была лишь имитация репортажа с Луны. Имитация ухудшения качества, как будто очень слабый сигнал шёл издалека. Для этого в кадр искусственно вносились помехи в виде сбоев кадра. Это мы показали в одной из первых статей на Дзене:
А поскольку на практике никакой телепередачи с Луны не было, то получается, что в этой статье мы говорим о теоретических аспектах организации телерепортажа с Луны.
Американцы вначале как бы теоретически выбрали значение 10 кадров в секунду, как наиболее реальное для тогдашнего уровня развития телевизионной техники.
Однако нам представляется невозможной для 1969 года такая скорость передачи - по 10 изображений в секунду на гигантское расстояние в 380 тысяч километров.
Известно, что ширина полосы частот, необходимая для передачи сообщения, может быть уменьшена за счёт увеличения времени передачи. При этом дальность передачи повышается пропорционально квадратному корню увеличения времени передачи. Об этом мы писали, когда рассказывали, что советские специалисты для передачи с Луны на Землю изображения высокой чёткости уменьшили скорость передачи сигналов в десятки тысяч раз. И на передачу по радиолинии одного кадра (правда, высокой чёткости) уходило около 20-30 минут.
Советская малокадровая система телевидения для управления луноходом могла работать в нескольких режимах по скорости передачи: 3,2; 5,7; 10,9 и 21,1 сек на один кадр, которые можно было устанавливать по командам с Земли, тем самым приспосабливаясь к конкретным условиям связи скорости передвижения и рельефу местности.
А вот американцы решили, что можно без проблем в 1969 году передавать по 10 чёрно-белых кадров в секунду на 400 тысяч километров. А потом, спустя год, вынесли ещё более фантастическое решение - что можно устроить прямой эфир с Луны в цвете - для этого просто нужно передавать по 60 кадров в секунду! Да, вы не ослышались - по 60 кадров в секунду.
И сконструировали такую телекамеру. Она не соответствовала стандарту NTSC, снимала в своём собственном формате. Перед трубкой видикона вращался диск с шестью цветными фильтрами: красный-синий-зелёный-красный-синий-зелёный, и производилась последовательная съёмка за каждым из этих фильтров.
В статье на сайте НАСА приведён внешний вид этого диска диаметром 3,5 дюйма.
Диск делал 10 оборотов в секунду, другими словами, 10 кадров в секунду. Но каждый кадр состоял из двух полей (чётных и нечётных линий), а каждое поле состояло из трёх цветоделённых изображений (R-B-G). Поэтому три фильтра диска сначала формировали из трёх последовательных кадров полноцветное изображения для чётных линий, а потом три следующих фильтра работали на создание полноцветного изображения для поля из нечётных линий.
Фактически телекамера RCA GCTA снимала 60 одноцветных кадров, ведь поле - это тот же самый кадр, только составленный либо из чётных линий, либо из нечётных. Об этом есть строка в технических характеристиках этой камеры:
Согласно легенде НАСА, на Луне в миссиях "Аполлон-15, -16 и -17" использовалась телекамера RCA GCTA, которая передавала прямые репортажи с Луны.
Она должна была передавать по 60 кадров в секунду на 400 тысяч километров. Нам это представляется совершенно нереальным.
Здесь мы обсудили габариты и некоторые технические характеристики портативной телекамеры. Далее мы расскажем о двух способах передачи трёхцветного изображения - одновременном и последовательном. Уделим внимание техническому вопросу - как нестандартное малокадровое телевизионное изображение было показано по вещательному телевидению США. И, кончено же, расскажем, могла ли такая компактная и нестандартная камера вообще где-то применяться.
Продолжение статьи:
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!