Сообщения в газетах о съёмке обратной стороны Луны появилось 27 октября 1959 года, хотя сама съёмка была проведена за 20 дней до этой даты, 7 октября. Фотоплёнка была проявлена на станции в тот же день, 7 октября, и в тот же день по радиолинии на Землю было отправлено первое изображение.
Пункт межпланетной связи был сооружен в Крыму на горе Кошка. Строительство военно-космического комплекса, так называемый Наземный измерительный пункт №10 (НИП "десятка", как называли его военные), началось в 1957 году в степи под Симферополем. Для почтового сообщения использовался адрес: Симферополь-28.
Сегодня бывший Симферополь-28 носит название «Поселок Школьное». Однако такое название было официально закреплено лишь в 2001 году. НИП-10 входил в сеть приемно-передающих радиостанций, предназначенных для постоянного слежения за спутниками, космическими кораблями и межпланетными автоматическими станциями. Южный склон горы, на котором сооружался пункт, был обращен к морю. Практически отсутствовали индустриальные радиопомехи.
Выносная площадка «десятки» находилась на горе Кошка, под Симеизом, где построили фактически не что иное, как первый пункт межпланетной связи. Именно отсюда 4 октября 1957 года был произведен первый сеанс связи с первым искусственным спутником Земли.
Этот НИП был оснащен станцией дальней связи, разработанной в НИИ-885 с передатчиками мощностью 10 кВт. Основным сооружением была плоская поворотная антенна площадью 120 квадратных метров.
В 1959 году, в связи с принятой правительством СССР программой полетов в сторону Луны, была разработана техническая документация и начато строительство двух радиотелескопов ТНА-200 с диаметром зеркала 25 м и эффективной поверхностью антенны 200 м2 - на полигоне «Медвежьи озера» под Москвой и на НИП-10.
Наша дальняя система космической связи тогда делала первые шаги. Уже начались разработки, которые приведут к созданию наших первых радиотелескопов, но на момент создания Луны-3 ничего конкретного у нас не было. Приемопередающая аппаратура размещалась в автофургонах типа ЗиЛ-157 с кузовом КУНГ - кузов универсальный нулевого (нормального) габарита, утеплённая будка. Это выглядело примерно так:
Внутри располагался приёмный комплект "Енисей". Работы по комплексам космического телевидения “Енисей” и “Селигер” (телекадры Юрия Гагарина в полёте) велись одновременно. В связи с этим была разработана общих схем приемной аппаратуры, компоновка стационарного и автомобильного вариантов была одинаковой всех трёх видов приёмных комплексов: “Селигер”, “Енисей- I ” (“быстрый” вариант) и “Енисей-II” (“медленный” вариант). Каждый приёмный комплекс состоял из двух одинаковых полукомплектов, чем осуществлялось “горячее резервирование”. Во время сеансов связи они работали одновременно.
Сам пункт управления теснился во временном деревянном бараке. В одном из закутков были установлены фоторегистрирующие приборы. На термочувствительной бумаге этих приборов, не требующей процесса проявления, должно было появиться изображение обратной стороны Луны. Одновременно изображение регистрировалось и на обычную кинопленку, требовавшую длительного процесса химической обработки. Проявка кинопленки на месте была невозможна. Предполагалось, что это будет проделано в Москве.
Сигнал, идущий от автоматической станции был невероятно слабым, поэтому для получения картинки с космического корабля были предприняты беспрецедентные меры, чтобы сигнал на Земле принимался без помех.
— Видишь катер? — спросил Богуславский. — Это я потребовал. Военный катер Черноморского флота патрулирует залив. На нем стоит аппаратура поиска источников помех. Кроме того, на время сеансов связи, по нашему предупреждению, Черноморский флот «затихает» — радиопереговоры, по возможности, прекращаются. А внизу ГАИ не пускает автомашины на горную дорогу. Помехи сведены к минимуму. Честно говоря, мощность передатчиков маловата. (Б.Черток. "Ракеты и люди")
Вот как описывает появление первого изображения Борис Черток в книге "Ракеты и люди":
Дали команду на воспроизведение изображения... На бумаге строчка за строчкой появляется серое изображение. Круг, на котором различить подробности можно при достаточно большом воображении.
Королев не выдержал и ворвался к нам в тесную комнатку.
— Ну что там у вас?
— У нас получилось, что Луна круглая, — сказал я.
Богуславский вытянул из аппарата записанное на бумаге изображение, показал Королеву и спокойно разорвал. СП даже не возмутился.
— Зачем же так сразу, Евгений Яковлевич? Ведь это первый, понимаешь, первый!
— Плохо, много всякой грязи. Сейчас мы уберем помехи и следующие кадры пойдут нормально.
Постепенно на бумаге появлялись один за другим все более четкие кадры.
Мы ликовали, поздравляли друг друга. Богуславский успокаивал, что на фотопленке, которую обработаем в Москве, все будет гораздо лучше.
Вялое и неконтрастное изображение, которое было впервые получено при передаче, объяснялось недостаточной энергетикой радиолинии.
По предварительным расчетам для надежной связи с космическими аппаратами, находящимися внутри Солнечной системы, на Земле надо построить параболическую антенну диаметром около 100 метров. Радиотелескоп ТНА-200 с диаметром зеркала 25 метров был модернизирован, диаметр зеркала доведен до 32 м, а эффективная поверхность — до 400 м2. ТНА-400 введён в действие только в 1962 году. Этот радиотелескоп успешно использовался в большом числе космических операций до конца XX века, сейчас находится в заброшенном состоянии. Радиотелескоп уцелел, но всё вокруг в 2003-2004 гг. было разрушено. Недавно "Роскосмос" поставил вопрос о восстановлении антенны.
Та аппаратура, которая была в наличии у радиоастрономов в 1959 году, не предназначались для связей с космическими аппаратами. В результате, уверенную передачу изображения можно было осуществить только когда станция "Луна-3" вернётся к Земле.
Этот рисунок, показывающий траекторию полета автоматической станции "Луна-3" во время съёмки обратной стороны Луны, известен всем - "Луна-3" облетает Луну с тыльной стороны, делает снимки, а потом, приблизившись к Земле, передаёт фотоснимки по радиолинии на наземный измерительный пункт.
Из-за того, что траектория движения автоматической станции представляла собой сильно вытянутый эллипс, один виток вокруг Земли длился две недели. И приближение к Земле должно было произойти только через 11 дней после фотосъёмки, 18-19 октября.
Но в тот момент, когда станция максимально приблизилась к Земле, она попала в радиотень, ушла на южную сторону Земли, а приёмные станции (как и весь Советский Союз) находились в северном полушарии Земли.
После выхода из "тени", 19-20 октября, "Луна-3" не подала признаков жизни: с борта не удалось принять не только телевизионный сигнал, но и телеметрические данные. По-видимому, возникли проблемы с передатчиком или с источником питания.
Поэтому рисунок, который изображает, что станция "Луна-3" передаёт фотоснимки, приблизившись к Земле, не совсем точен. Снимки передавались всё время, при этом максимальное удаление станции от Земли составило почти полмиллиона километров (480 000 км) - после фотосъёмки 7 октября станция продолжала удаляться ещё в течение трёх дней, постепенно сбавляя скорость вследствие притяжения Земли.
Если по современной теории надёжности подсчитать вероятность получения фотографии невидимой стороны Луны созданными тогда средствами, шансы на успех не превышали бы 20–30 %.
Дошедшие до Земли сигналы усиливались и преобразовывались в сигналы изображения, которые дополнительно усиливались. Эти сигналы фиксировались тремя способами: на кинофотопленку, в аппаратах магнитной записи и на специальных электронно-лучевых трубках с длительным послесвечением. Производилась также открытая запись изображений на электрохимической бумаге в фототелеграфных аппаратах. "Открытая запись" означает, что она производится в любых условиях освещения и видна оператору в течение всего процесса приёма изображения.
Используемая для записи бумага обладает свойством электро-проводности и даёт так называемую цветную реакцию при прохождении электрического тока. В момент прохождения тока в ней происходят химические реакции, в результате которых вещество с окраской одного цвета (вследствие электролиза) превращается в вещества с другой окраской.
Одновременно изображение регистрировалось и на обычную киноплёнку, требовавшую определённого процесса химической обработки в проявочной машине. Проявка кинопленки на месте была невозможна, поэтому обработка была произведена в Москве.
Процесс записи на киноплёнку выглядит следующим образом. Световое пятно, образующееся на экране электронно-лучевой трубки, равномерно перемещается слева-направо. На экране возникает светящаяся полоска, высота которой изменяется при изменении силы сигнала изображения. Изображение этой полоски с помощью объектива проецируется на киноплёнку, которая движется перед объективом, и на ней прочерчивается ряд параллельных полосок.
Применение камеры с бегущим лучом и киноплёнкой дали наиболее удачный результат.
Всего на орбите Луны было сделано 36 или 38 снимков, 17 переданных фотоснимков оказались удовлетворительного качества.
Я думаю, что не торопились сразу после первых результатов публиковать снимки обратной стороны Луны, потому что дожидались лучшего качества и наибольшей проработки деталей. Контраст получаемого изображения усиливался по мере приближения станции к Земле после 11 октября. Однако 19-20 октября стало понятно, что ничего другого больше не будет.
"Луна-3" просуществовала ещё полгода, сделав 11 витков по своей вытянутой орбите и сгорела в атмосфере Земли в апреле 1960 года.
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!
Предыдущие статьи о фотографировании обратной стороны Луны: