Путь к «Востоку» (начало космовидения)

В. А. Ефимов

Рождением космического телевидения можно считать начало работы передающей фототелевизионной камеры “Енисей” на борту автоматической межпланетной станции (АМС) “Луна- 3” – 7 октября 1959 г. в 6 ч. 30 мин. по московскому времени.

Под космическим телевидением сейчас понимается передача и приём ТВ-информации с борта и на борт космических летательных аппаратов, обмен такой информацией между космическими кораблями, находящимися в космическом пространстве, а также передачу с поверхности других планет, и, соответственно, на другие планеты и их спутники, в том числе на Луну.

Успешная работа АМС “Луна-3” (и комплекса аппаратуры космического ТВ “Енисей”, передающая камера которого была там установлена) позволили впервые в мире получить на Земле фотографии обратной стороны Луны (невидимой с Земли).

Окрылённые этим достижением, разработчики космической техники, в том числе и телевизионной, стали усиленно готовиться (вернее, продолжать готовиться) к следующему этапу освоения космического пространства – обеспечению полета животных с последующим возвращением их на Землю.

Наблюдение за поведением и состоянием будущих “пилотов” должно было осуществляться при помощи комплексов телевизионной и телеметрической аппаратуры.

Первичные проработки и исследования по созданию ТВ-аппаратуры для космической техники (без привязки к конкретным задачам) начались во ВНИИ телевидения ещё до запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ).

И хотя официальный документ, на основании которого проводилась разработка комплекса ТВ-аппаратуры для фиксации, передачи и приема изображения животных, находящихся в ИСЗ, появился 22 мая 1959 г ., активная работа по созданию комплекса космовидения “Селигер” началась уже в конце 1957 – начале 1958 гг.

Руководителем этой темы, а также темы “Енисей” был назначен И.Л. Валик, а его заместителем – П.Ф. Брацлавец.

Итак, одновременно создавалось два комплекса аппаратуры космического телевидения:

• “Енисей” – фототелевизионная система, позволившая впервые получить фотографии обратной стороны Луны;
• “Селигер” – комплекс, который должен был дать возможность наблюдения на экранах видеоконтрольных устройств (ВКУ-мониторов), а также съёмки на кинопленку ТВ-изображения обитателей космического корабля.

Создание этих комплексов (разработка, конструирование и изготовление на опытном производстве) шло весьма интенсивно, и к началу лета 1959 г . необходимое количество комплектов бортовой и наземной (приёмной) аппаратуры было готово. Оба комплекса аппаратуры космического ТВ (“Селигер” и “Енисей”) изготавливались по документации главного конструктора и перед отправкой заказчику принимались специальной комиссией.

Передающая телевизионная камера “Селигер”

В состав комплекса аппаратуры “Селигер” входили:

• две передающие камеры на дюймовых видиконах ЛИ-23 (массой 3 кг каждая, потребление 12 Вт), “смотревшие” в контейнер с собаками (в дальнейшем – на кораблях серии “Восток” “смотревшие” уже на космонавтов);
• комплекты приёмной аппаратуры (в стационарном или автомобильных вариантах), которые размещались на ряде наземных измерительных пунктов (НИП), расположенных на территории СССР от Ленинграда до Камчатки.

Передающая камера была разработана группой, в которую входили ведущие специалисты А.М. Тюканов и М.И. Мамырина.

Узлы передающей камеры (видеоусилитель, развертывающие устройства и блок питания) были выполнены на полупроводниковых приборах и лампах. Использовались полупроводниковые приборы частично и в приёмной аппаратуре, разработанной, в основном, на лампах.

Жесткие ограничения энергопотребления, объёма и габаритов, а также массы бортового радиокомплекса определили параметры ТВ-комплекса “Селигер”:

• частота строчной развертки -1000 Гц;
• частота кадровой развертки – 10 Гц (т. е. 10 кадров/с);
• число строк в кадре – 100 при таком же числе элементов в строке.

Напомним, что отечественный стандарт – 625 строк при 25 кадрах/с.

Эти же ограничения продиктовали необходимость синхронизации бортовых передающих камер от аппаратуры головного разработчика (“хозяина”) радиокомплекса объекта. А “хозяином” было ОКБ МЭИ, которым руководил А. Ф. Богомолов.

Соответственно приёмная аппаратура “Селигер” получала синхроимпульсы и опорное напряжение для стоек синхронной протяжки от приёмной аппаратуры “хозяина”.

Видеосигнал также передавался по радиоканалу “хозяина” радиокомплекса. Как всегда в подобных случаях, не обошлось без казусов.

Как уже говорилось, работы по комплексам космического ТВ “Селигер” и “Енисей” велись одновременно. В связи с этим разработка общих схем приемной аппаратуры, компоновка стационарного и автомобильного вариантов всех трёх видов приёмных комплексов: “Селигер”, “Енисей- I ” (“быстрый” вариант) и “Енисей-П” (“медленный” вариант) были поручены Н.С. Лучишнину и автору этой статьи. Несколько позднее, по мере увеличения объёма работ, к разработке приемного комплекса “Селигер” подключились Г.А. Болотин, Л.И. Павлова и А.С. Кудрявич. Автору поручили заниматься приёмной аппаратурой “Енисей- II ” и вести общие вопросы по всем трём приёмным комплексам.

Общий вид полукомплекта приёмного комплекса “Селигер” (автомобильный вариант)

Надо отметить, что ряд блоков и узлов, входивших как в бортовую, так и в наземную (приёмную) аппаратуру разрабатывались сотрудниками смежных отделов и лабораторий в соответствии с их специализацией.

При проработке общих схем всех трёх типов приёмных комплексов (“Селигер”, “Енисей- I ” и “Енисей- II ”) закладывались следующие принципы: единообразие, минимальная вероятность потери информации и возможность автономной проверки работоспособности приемной аппаратуры.

Каждый приёмный комплекс состоял из двух одинаковых полукомплектов, чем осуществлялось “горячее резервирование”. Во время сеансов связи они работали одновременно.

Применительно к “Селигеру” в полукомплект входили: видеоконтрольное устройство на кинескопе 23ЛК, фоторегистрирующее устройство (ФРУ), позволявшее записывать принимаемое изображение на 35 мм кинопленку, стойка синхронной протяжки, а также ряд других узлов и блоков, которые обеспечивали их работу.

Автономная проверка работоспособности приёмной аппаратуры “Селигер”, как и в двух других приёмных комплексах, обеспечивалась при помощи имитатора.

Во время “боевой” работы на НИПах питание всех станций (в том числе и “Селигера”) производилось от автономных источников энергии (бензоагрегатов), частота тока которых могла существенно отличаться от 50 Гц. Это приводило к нестабильности (дрожанию) кадра на экране при просмотре через кинопроектор заэкспонированных на ФРУ кинопленок.

Назначение стоек синхронной протяжки, введенных в состав приёмного комплекса “Селигер”, было преобразование опорной частоты (500 Гц), которую получали от приёмной стойки “хозяина”, в “мощное” напряжение 220 В 50 Гц для питания электродвигателя лентопротяжного механизма ФРУ. Это способствовало стабильности размера кадра на кинопленке по вертикали и исключало явление дрожания.

Кроме того, в приёмную аппаратуру “Селигер” были введены устройства, связанные в период “боевой” работы со службой единого времени (СЕВ) и наносившие на экспонируемую в ФРУ кинопленку метки, соответствующие секундам и минутам, что упрощало расшифровку кинозаписей.

Контейнер для полета собак в космическом корабле

В связи с тем, что просмотр изображения на экранах мониторов приёмного комплекса “Селигер” из-за мелькания (частота кадров 10 Гц вместо 25 в телевещании) и малого количества строк в кадре все-таки утомляло зрение наблюдателей и уменьшало информационную ценность “картинки”, И. И. Цуккерман предложил ввести размытие строк, что, по его мнению, должно было улучшить восприятие видеоинформации. Необходимые доработки в приёмных комплексах были проведены. Но факт улучшения качества (восприятия) изображения оказался спорным, поэтому решение о включении схемы “размытия” при эксплуатации приёмных комплексов “Селигер” (включать или нет) принималось операторами – по их усмотрению.

Зимой 1959-60 гг. в фирме С.П. Королева проводилось сопряжение бортовых систем космического корабля для обеспечения полетов собак. В работе принимали участие и сотрудники ВНИИ телевидения. Для обеспечения этого этапа подготовки к запуску наш институт заранее направил в фирму передающие камеры и автомобильный комплект приёмной аппаратуры “Селигер”.

Продолжалось сопряжение довольно долго (всю зиму и часть весны) и на протяжении всего этого времени в Подлипки выезжали специалисты ВНИИТа, в том числе и автор. Во время сопряжения систем и устройств корабля-спутника и комплексной отладки сотрудники ВНИИТа проводили тщательную отработку освещения будущих “пилотов” в контейнере и, соответственно, мест установки передающих телевизионных камер. Одна из камер должна была “смотреть” на собаку в профиль, вторая – на “соседку” анфас. Институт медико-биологических проблем тоже принимал участие в этих работах. Его сотрудник ежедневно приводил в цех небольшую собаку рыжевато-коричневого окраса. Она послушно занимала своё “рабочее место” в контейнере и спокойно позировала все необходимое время. Скорее всего, это была специально обученная собака-ветеран.

В то же время (зима 1959-60 гг. – весна 1960 г.) все приёмные комплексы “Селигер”, в том числе и дополнительно изготовленные, были отправлены по нужным адресам, а в конце весны – начале лета 1960 г . проводились монтаж, отладка и стыковка их с приёмными стойками ОКБ МЭИ и аппаратурой СЕВ на НИПах.

Летом того же года (1960-го) была проведена проверка готовности аппаратуры НИПов к “боевой” работе. Для этой цели в специальном самолете был размещён комплект необходимых для облёта систем и аппаратуры из состава космического корабля, включая контейнер с собаками на “рабочих местах”.

Во время “облёта” (а Крымский НИП подвергался этому контролю, по-видимому, первым) эксплуатация всей приёмной аппаратуры проводилась как при “боевой” работе, то есть с фоторегистрацией.

По окончании проверки руководство НИПа и все участники работ собрались в клубе, чтобы посмотреть через проектор кинопленки, экспонированные на ФРУ “Селигера” во время облёта.

Общий вид космического корабля серии “Восток”

Конечно, все собравшиеся в клубе были предупреждены о различии в числе кадров в кино (24/с) и “Селигера” (10/с). Но когда во время демонстрации фильма картинка на экране “поплыла”, то, так же как и на телецентре при каким-либо огрехе в качестве ТВ-сигнала, в первую очередь, ссылаются на плохую работу ВКУ (на котором всё видно), то и здесь, разумеется, в “плывуне” обвинили нас – телевизионщиков.

В процессе поиска причин этой неприятности выяснилось несоответствие в работе синхронизации приемной стойки и бортовой аппаратуры “хозяина” радиокомплекса. В одном случае деление строчной частоты до кадровой производилось на 100, в другом – на 99. Разработчики ОКБ МЭИ, видимо, рассудили так: подумаешь, ерунда – одной строкой меньше, одной – больше. Об этом и было доложено руководству. В какой момент был устранен этот дефект, автору установить не удалось, так как проявлять “боевые” кинопленки нам тогда не разрешалось.

28 июля 1960 г . был произведен запуск корабля-спутника в наиболее полной комплектности с собаками Лисичка и Чайка на борту. Для наблюдения за ними на корабле были установлены две передающие телевизионные камеры “Селигер”. Но побывать в космосе этим собакам было не суждено: ракета-носитель начала разрушаться на 23-й секунде после старта, и четвероногие “пилоты” погибли.

Впервые в мире изображения подвижных объектов были переданы с борта космического корабля на Землю 19 августа 1960 г . при полете собак Белки и Стрелки на втором космическом корабле-спутнике.

Это и явилось, как утверждают авторы книги “Космическое телевидение” П.Ф. Брацлавец, И.А. Росселевич и Л.И. Хромов, началом космовидения. При этом понимается, что основная задача систем космовидения, как одного из видов космического ТВ состоит в передаче ТВ-информации от человека к человеку (в нашем частном случае – от собак к человеку).

Эту же дату (19 августа 1960 г . ) можно считать и началом ТВ-репортажей из космоса.

В дальнейшем, осенью и зимой 1960-61 гг. был проведен ряд запусков космических кораблей (с собаками, манекенами), причем выполнение поставленных задач обеспечивал и комплекс аппаратуры космовидения “Селигер”.

После каждого сеанса связи с космическим кораблем экспонированные на ФРУ кинопленки вынимались из кассет, маркировались и по окончании работ с объектом отправлялись в Москву.

Вся подготовка к запускам проводилась в режиме строгой секретности. На все НИПы заранее передавались необходимые данные, но точное время начала “боевой” работы сообщалось только в день запуска.

Итак, полёт человека в космос был уже на повестке дня. Многие специалисты, причастные к обеспечению полетов космических кораблей, ожидали его. И все же это произошло неожиданно.

12 апреля 1961 г . был произведён запуск космического корабля “Восток”, пилотируемого летчиком-космонавтом Ю.А. Гагариным.

Телевизионные снимки, полученные во время полета при помощи комплекса аппаратуры космовидения “Селигер”, были опубликованы в газетах всего мира, а уникальные кадры “кинофильма”, полученного на ФРУ комплекса “Селигер”, бесценны (они хранятся в НИИ телевидения).

6-7 августа 1961 г . на космическом корабле “Восток- 2” совершил суточный полёт летчик-космонавт Г.С. Титов. ТВ-сигнал с борта “Востока- 2” принимался многими наземными пунктами, на которых была задействована приёмная аппаратура “Селигер”.

В заключение надо сказать следующее:

• комплексы аппаратуры космического телевидения “Енисей” и “Селигер”, разработанные во ВНИИ телевидения, сыграли огромную роль в истории отечественной и мировой телевизионной техники и космонавтики;
• успешная эксплуатация комплексов аппаратуры космовидения “Селигер” была обеспечена усилиями не только той части коллектива ВНИИ телевидения, которая создала этот комплекс аппаратуры, но и работами головного разработчика радиокомплекса объектов “Восток” – коллектива ОКБ МЭИ, чьими услугами мы пользовались (вернее, вынуждены были пользоваться в интересах общего дела) в части радиолинии, синхронизации, а также трудом персонала командно-измерительного комплекса;
• работа ТВ-комплекса “Селигер” во время полёта космического корабля “Восток- 2” была завершением первого этапа развития космовидения.

Литература

1. Брацлавец П. Ф., Росселевич И. А., Хромов Л. И. Космическое телевидение. – М.: Связь, 1973.
2. Горлов О. (О. Г. Газенко), Борисов В. Животные в космосе. – М.: Знание, 1960.
3. Черток Б. Е. Ракеты и люди. Т. 2. Фили, Подлипки, Тюратам. – М.: Машино строение. – 1996.
4. Федоров П. (Брацлавец П. Ф.) Телевизионный “глаз” в космосе// Правда. – 1960 г. – 22 авг.

Статья опубликована в журнале «Электросвязь: история и современность» № 4 2007 г.
Перепечатывается с разрешения редакции.
Статья помещена в музей 20.11.2008