в не позволило получить достаточно качественное изображение лунной поверхности, сравнимое с пленочными панорамами Apollo.
Сравнение одного участка местности на снимках экипажа Apollo 12 (слева) и автоматической станции Surveyor 3 (справа). NASA
В сравнении с цифровыми матрицами пленочная фотография обеспечивает более глубокий динамический диапазон, т. е. отображение деталей в наиболее освещенных и затененных участках кадра.
Учитывая более высокое количество пикселей и больший динамический диапазон, можно с уверенностью заключить, что лунные пленочные снимки полувековой давности до сих пор превосходят современные цифровые кадры по ряду параметров.
Правда, есть технические причины, которые мешают нам напрямую оценить это превосходство. Пленочные кадры требуют дополнительной обработки после щелчка затвора фотоаппарата: проявление, сканирование, постобработка в фоторедакторах, печать на бумаге или публикация в интернете. На каждом этапе происходит частичная потеря информации. Из-за несовершенных технологий сканирования и печати прошлых лет раньше люди не имели физической возможности в полной мере оценить высокое качество съемки. Цифровые камеры избавлены от химического и механического этапов обработки снимков, не зависят от характеристик сторонних сканеров и сразу готовы выдать результат, обработанный внутренними алгоритмами. Поэтому сегодня кажется, что цифровые технологии фотографии давно победили старые аналоговые, но это далеко не всегда так. Пока победа матрицы над пленкой произошла не по качеству изображения, а в плане удобства использования и скорости обработки.
Эффект параллакса на снимках экспедиции Apollo 17: видимое взаимное расположение далеких холмов меняется в зависимости от перемещения фотографа и изменения углов съемки. NASA
Остается предположить, что если пилотируемых полетов не было, то американская космонавтика 1960-х годов создала серию беспилотных космических аппаратов, обладающих возможностью сбора образцов грунта и оборудованных пленочными фотокамерами. Но тогда им потребовалось бы еще и совершать прыжки как на несколько метров, так и на несколько километров по поверхности Луны. Ведь астронавты вели фотосъемку из разных точек местности: у лунного модуля и в нескольких десятках метров от него, а начиная с Apollo 15, ровер LRV позволял выезды на несколько километров. Перемещение фотографа и съемку с разных точек поверхности Луны можно определить при помощи эффекта параллакса, т. е. изменения угла наблюдения за отдаленными объектами – валунами, кратерами и холмами.
Создание серии перемещающихся автоматических зондов, способных вернуть с Луны на Землю десятки килограммов грунта и несколько фотопленок, даже сегодня выглядит сверхсложной задачей. Более того, потребовалось бы обеспечить секретный радиоканал управления, который не могли бы перехватить ни в одной стране мира. Никому невидимые запуски пришлось бы совершить не менее шести раз подряд. И ни один из участников разработки, производства, запусков этих чудесных аппаратов не проговорился за полвека. Это хороший сюжет для фантастической детективной истории, но в реальности такое невозможно. Сегодня еще живы тысячи людей, кто занимался реализацией пилотируемых полетов на Луну, написаны сотни книг с мемуарами, и нет ни одной странички, ни одного завещания свидетеля создания фантастического многотонного лунопрыга NASA для подделки пилотируемых полетов в 1960-х годах.
Как пропала запись трансляции первой высадки на Луну?
КРАТКИЙ ОТВЕТ: Пропала (была перезаписана) только магнитная запись телетрансляции первой высадки на Луну. Эту запись делали на наземных станциях, а потом передавали для телевещания на весь мир. Никакие фото- и кинопленки, снятые на Луне, никогда не пропадали.
В 2006 году в австралийской газете The Sydney Morning Herald появилась публикация под названием «Одна гигантская ошибка для человечества: как NASA потеряло лунные изображения» (One giant blunder for mankind: how NASA lost moon pictures). В тексте шла речь о пропавших записях на магнитной ленте телевизионной трансляции первого выхода человека на поверхность Луны. Хотя статья в газете была вполне достоверна, но она и последующие события заложили некоторые ошибочные представления, будто исчезли все записи выхода астронавтов Apollo 11 на поверхность Луны или даже записи всех экспедиций.
Чтобы оценить тяжесть потери, потребуется лучше разобраться с разновидностями съемки на Apollo 11. Когда Нил Армстронг покинул космический корабль Eagle, но еще не успел ступить на поверхность Луны, первое, что он сделал – дернул за шнурок. При помощи шнура разворачивалась панель с приборами и инструментами под названием MESA. В оборудование MESA входила Lunar Surface Camera, специально разработанная и произведенная компанией Westinghouse для телетрансляций в условиях открытого космоса. Запись начиналась по команде из лунного модуля, соответствующий переключатель нажимал пилот Эдвин Олдрин, который выходил вторым. Таким образом NASA удалось показать всему миру по телевизору выход астронавтов на Луну, хотя снаружи не было никого, кто мог бы провести такую съемку.
Телекамера создавала весьма посредственную по сегодняшним меркам черно-белую картинку высотой всего 320 линий. Съемка и трансляция велись с частотой 10 кадров в секунду. Такое качество было выбрано не столько из-за слабого развития телевизионной техники, сколько из-за ограничений на скорость передачи данных на Землю с Луны. Вещание велось через систему связи лунного модуля, через которую параллельно передавалась вся техническая телеметрическая информация. Несмотря на то что на Земле сигнал принимали 64-метровые параболические антенны в Голдстоуне (Калифорния, США) и в обсерватории Паркса (Австралия), объем передаваемых данных был ограничен.
Сравнение кинокадров, записанных в обсерватории Паркса во время прямой трансляции с Луны (слева), и восстановленной магнитной записи из Хьюстона (справа). Colin Mackellar, NASA
Передача на Землю картинки с Луны – это только первый этап сложной системы, которая в конце концов доставляла изображение в каждый дом. Лунный модуль передавал телевизионные кадры в низкоскоростном формате SSTV (Slow Scan Television), который был непригоден для прямого телевещания из-за малого размера и низкой частоты кадров. На двух наземных принимающих станциях дальней космической связи сигнал в формате SSTV записывался на магнитные ленты, а также выводился на отдельный телевизионный экран для сканирования. Первая магнитная запись велась на случай, если произойдет сбой в системе телевещания на Земле. Перед экраном стояла обыкновенная телевизионная камера, которая вела трансляцию в нормальном для телевещания формате NTSC (National Television System Committee). Этот формат предполагает уже запись с частотой 30 кадров в секунду и шириной 525 линий. Таким довольно примитивным образом осуществлялось преобразование трансляции с Луны в обычный телевизионный формат.
Один и тот же момент установки флага экипажем Apollo 11, снятый телекамерой SSTV с поверхности Луны (слева) и 16-мм кинокамерой из иллюминатора лунного модуля. Стойка телекамеры видна в съемке кинокамерой. NASA
Информация с NTSC-камер также записывалась на магнитный носитель, но другого стандарта. Затем картинка NTSC из Калифорнии и Австралии передавалась в Хьюстон, где управляли поступающими телевизионными потоками. Здесь специалисты NASA оценивали качество изображения с каждой станции и принимали решение, какой из потоков передать для широкого вещания. Это оказалось очень кстати, когда выяснилось, что с калифорнийской станции Голдстоун изображение идет слишком контрастным и перевернутым на 180 градусов. Переключение на австралийский сигнал позволило улучшить изображение и передать на другую станцию инструкции по настройке оборудования.
Из Хьюстона сигнал передавался в телевизионный центр в Нью-Йорке, откуда уже трансляция раздавалась на все телеканалы для вещания по всему миру. На всех этапах передачи и преобразования сигнала терялась информация, поэтому телезрители 1969 года видели у себя дома совсем не то изображение, что передавалось с Луны. Разницу поняли только в 1990-е годы, когда кадры, увиденные всем миром в телетрансляции, сравнили с кадрами экрана, на который выводилось SSTV-изображение в 1969 году. Оказалось, что грубое преобразование в формат NTSC значительно ухудшило изображение и привело к потере некоторых деталей.
Как выяснилось впоследствии, к началу 2000-х годов уже никто не знал, что случилось с первыми записями на магнитную пленку в формате SSTV с калифорнийской и австралийской станций. Магнитные ленты с записью в NTSC формате оказались сохранены и были доступны для просмотра все эти годы, поэтому никто не прилагал усилий для сохранения записей, которые, как считалось, ничем не отличаются. Попытки специалистов NASA найти магнитные пленки SSTV к успеху не привели, хотя позволили найти часть более высококачественных записей в NTSC. Вероятнее всего, магнитные ленты перезаписали в 1980-е годы, когда начала действовать программа Landsat – наблюдение за Землей со спутников и сохранение всех накопленных данных. Тогда у NASA наблюдался дефицит носителей информации, и старые магнитные пленки вполне могли переписать.
Чтобы как-то снизить значение проблемы с пропажей магнитных SSTV-записей, NASA финансировало программу «восстановления» качества записи из NTSC-кадров. Для этого привлекли компанию Lowry Digital, которая работает в Голливуде. В 2009 году запись восстановили, и сейчас любой желающий имеет возможность посмотреть все три часа первого выхода людей на поверхность Луны. Запись опубликована под названием Restored Apollo 11 Moonwalk на канале NASA на YouTube.
Еще стоит отметить важный момент: независимо от телевизионного вещания из окна лунного модуля велась запись на одну 16-мм кинокамеру. Телекамера SSTV смогла запечатлеть процесс выхода Нила Армстронга из лунного модуля на поверхность, а на 16-мм кинопленку сняли первые минуты астронавтов на Луне, в том числе процесс установки флага. Из-за ограничения длины пленки астронавтам пришлось настроить камеру на низкую частоту съемки – примерно 1 кадр в секунду, зато так удалось снять эпохальное событие в истории человечества в цвете и независимо от телевещания.