Обрабатываем забытые снимки с забытой лунной станции

в 13:09, , рубрики: астрономия, история, космонавтика, Луна-19, Луна-22, фотографии, Фототехника, метки: ,

image

История

21 июля 1969 года, практически одновременно с тем, как Нил Армстронг и Эдвин Олдрин покинули поверхность Луны, о наш естественный спутник разбилась советская межпланетная станция «Луна-15». Она должна была привезти грунт одновременно с американскими астронавтами.
Одной из версий о причине ее аварии было неточное знание гравитационного поля Луны. По предложению Охоцимского, было решено создать специализированные станции для изучения как Луны, так и ее гравитационного поля.
При создании этих станций в НПО им. Лавочкина особо долго не мудрствовали и взяли за основу перелетную станцию Е-8 с Луноходом. Видимо, для ускорения разработки и снижения цены. Из-за чего они стали выглядеть довольно специфически.
Первой станцией этого типа стала «Луна-19», запущенная 28 сентября 1971 года. Она успешно вышла на орбиту Луны, а в СМИ появилась определенная информация, после чего все постепенно затихло.
В станции не было ничего секретного. Просто она тогда явно считалась «технологическим» аппаратом для уточнения некоторых моментов, и ее из-за этого, как выразились бы сегодня, не очень-то и пиарили. Данные, полученные при анализе гравитационного поля Луны, конечно, были опубликованы. Но они тогда стали известны только специалистам. А вот про саму станцию тогда сказали не так уж много.
Все это привело к тому, что долгие годы практически единственным известным изображением «Луны-19» или «Луны-22» (следующая станция данной серии) был вот этот снимок.

image

Точнее, среди фалеристов была известна медаль, выпущенная к полету «Луны-22». На ней было хорошее изображение станции. Но из-за небольшого тиража она стала широко известна только в начале нулевых, с развитием соцсетей.

image

В любом случае, информации о станциях было мало. В частности, не были известны их конструкционные особенности, состав аппаратуры и элементы полета. И такое положение вещей сохранялось очень долго. Были рассекречены многие военные аппараты, но новой информации о «Луне-19/22» так и не появилось. Судя по всему, о них просто «забыли».
В 2004 году на форуме «Новостей Космонавтики» даже был задан вопрос пресс-секретарю Роскосмоса Вячеславу Давиденко. Он очень удивился тому факту, что проблема вообще имеет место быть, и обещал разобраться. И вскоре на сайте НПО им. Лавочкина появилась подробная техническая информация по станциям этой серии.

www.laspace.ru/projects/planets/luna-1
www.laspace.ru/projects/planets/luna-22

image
Телефотометр станции «Луна-19/22». Развертка по вертикали за счет вращения зеркала, по горизонтали за счет движения станции

Увы, несмотря на то, что там были телефотометры для получения изображений поверхности Луны, сами изображения опубликованы не были. Это явно объяснялось тем, что, согласно опубликованной истории, из-за отказа системы управления не была сформирована рабочая орбита и «съемка отдельных районов лунной поверхности осуществлялась в режиме закрутки, что приводило к смазу изображений. Всего было проведено 12 сеансов съемки и получен 41 снимок лунной поверхности».

В результате вся информация о снимках Луны, полученных с «Луны-19», ограничивалась теми кадрами, что успели опубликовать в 1972 году, по горячим следам. А у них было очень плохое качество. Например:

image

или

image

Кстати, по ссылке на сайт НПО им. Лавочкина можно найти изображение, которое относят к «Луне-19», но это ошибка! Оно относится к «Луне-22».

Оригинальные изображения

В результате, когда у меня появилась возможность заказать копии снимков «Луны-19», я сделал это. Оказалось, что целиком кадр, переданный станцией, выглядел так:

image

По какой-то причине в архиве хранились снимки как в позитиве, так и негативе. Оказалось, что я заказал оба варианта. Видимо, это копии с распечаток, на которых уже от руки поставили дату съемки. Хорошо видно, что съемка в закрутке действительно не отличалась качеством. Но чем богаты…

Собственно, это действительно полные кадры телеметрии. На границах снимка можно заметить небольшие реперы. Двух типов. Назовем их большими и маленькими. Причем сравнение их в разных частях файла показывает, что их форма немного отличается.

image

Разработчик советских телевизионных космических систем Арнольд Селиванов применительно к другой сканирующей системе писал о подобных маркерах:

Он имел характерную строчную структуру, свойственную панорамным телевизионным сканирующим устройствам, содержал в себе сигнал синхронизации в виде пакета прямоугольных импульсов, передаваемых во время так называемого “обратного хода” сканирующего зеркала строчной развертки.… Пакет прямоугольных импульсов, который вставлялся в сигнал на место обратного хода строчной развертки, модулировался по ширине сигналом АРЧ, что позволило определить уровень внешней освещенности".

Это из описания работы телефотометра «Марса-3». Видимо, этот пакет прямоугольных импульсов мы и видим на снимках «Луны-19». Отличий в подходе было мало. Благо, «Марс-3» и «Луна-19» работали практически одновременно.
Для уточнения я даже решил проверить. Оценить по снимку уровень яркости изображения и сравнить с тем, что дает сигнал синхронизации. Слева — данные по анализу изображения, по центру — изучения как «больших», так и «малых» импульсов, справа — само изображение. На мой взгляд, определенная корреляция есть

image

Собственно, можно еще раз взглянуть на данные «Марса-3». Теперь можно без особого труда (по боковым полоскам) определить, когда приемник просто усиливал «белый шум», а когда действительно пошла телеметрия с его СА. Увы, разрешение слишком низкое, и блок прямоугольных импульсов попросту не виден.

image
Кадр из фильма «Космический аппарат М-71», 1972 год

Обработка

Для обработки снимка было решено не пользоваться каким-либо редактором, а написать программу для прямой работы с файлами, содержащими изображение. Причем для увеличения градаций изображения и избавления от артефактов я решил одновременно обработать оба файла, позитивный и негативный. После их суммирования формировался новый файл, в котором нужные строки программно сдвигались для получения прямоугольного изображения. Итог:

image

Ну, а уже из этого изображения получаем фотоснимок Луны:

image

Качество, конечно, не очень высокое. Но здесь и исходник был плохого качества.

При обработке еще одного кадра с «Луны-19» описанным выше методом снимок получился несколько более качественный

image

Также минимум один снимок тогда удалось получить без смаза

image

Вот. Перед вами три снимка с «Луны-19» из 41.

Увы. Заказ копий снимков – дело дорогое. Тем более что я не знал при заказе про позитив/негатив, из-за чего получил мало отдельных снимков. Но когда будут деньги — постараюсь заказать оставшиеся и отобрать из них лучшие варианты, чтобы окончательно закрыть этот фрагмент истории отечественной космонавтики.

Если кто-то хочет попробовать обработать снимок самостоятельно — здесь можно взять исходники одного снимка:
shubinpavel.ru/materials

А сами снимки планируется использовать в оформлении книги.

Автор: Shubinpavel

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля