月球背面的照片是怎样拍摄和传送的

吴士嘉

月球背面的照片是怎样拍摄和传送到地面上来的呢？这是在苏联拍摄了人类历史上第一批月球背面的黑片以后，人们最关心、最感兴趣的问题。

照相，对我们说来，是太普通的事情了。如果我门拿一架照相机去拍摄一个景物，只要把镜头对准了目标，调整好了光圈、距离和曝光时间，把开关一捺，“卡擦”一声，拍摄的任务就算完成了。然后把胶卷送到照相馆去冲洗，经过显影、定影等手续，再把它印晒出来，就是成品了。但是，自动行星际站向月球背面拍照，就完全是另一回事了。

我们都知道，月球距离我们有三十八万多．公里远。自动行星际站上又是没有人的。从对镜头，调整光圈，调整曝光时间，开动快门，把拍摄后的胶卷进行显影和定影，烘干胶卷，把胶卷装进胶卷暗盒，一直到把影象传送到几十万公里以外的地面上来，这样复杂细致的过程是怎样完成的呢？

在自动行星际站里

在讲拍照之前，让我们先来了解一下自动行星际站的设备。自动行星际站是一个园柱形的薄壁密封结构，形状很象汽车上用的汽缸，它的最大直径为1，200毫米，长1，300毫米，底部呈球形。在行星际站内的框架上，安装着摄影机、电视传送装置、无线电技术装置、定向系统、仪器工作程序控制设备、自动调温系统等科学仪器和化学电源。行星际站的外面也安装着一部分科学仪器，发射无线电信号的天线和一组太阳能电池。在它的顶部有一个带盖的园形透明窗。它的上底和下底都设有小透明窗，以供定向系统的太阳能传感器使用。它的底部还安装着定向系统的控制

发动机

无线电技术装置，保证测量自动行星际站轨道的参数（距离、速度、角座标）；向地球发回电视和科学遥测情报和传播自地球发出的控制行星际站仪器工作的号令。

转动整个自动行星际站，使摄影机沿着一定路线进行拍摄的办法，是对月球摄影最好的办法，定向系统就可以使它转换和保持必要的方向，保证行星际站在宇宙空间距离太阳和月球的一定方向。这是拍摄月球背面照片的必需的条件。

自动行星际站仪器的工作，完全由地面站通过无线电线路及行星际站仪器工作程序控制设备来操纵。有了这种联合装置，就可以在地面观测站无线电可见度的范围内，从行星际站轨道的任何部分获得情报。

庄严宝贵的时刻

自动行星际站按照预定的抛物线轨道，在茫茫的宇宙空间飞行，它在距月球表面六千二百公里的地方掠过了月球后，仍继续朝前飞行。到了离月球表面六、七万公里的地方，这时，它沐浴在太阳、地球和月球的光辉下，而位置恰恰在月球背面和太阳的中间。对于月球背面来说，正是照相的好时刻。这时，从地面的操纵站里传来了开始摄影的无线电信号。于是，拍摄月球背面的庄严时刻来到了。首先，包括光学传感器、回旋传感器、逻辑电子装置和控制发动机的定向系统发生作用，制止了自动行星际站绕自己的重心的任意旋转（这种旋转和人造卫星以及其他宇宙火箭一样，是当它脱离最后一级运载火箭时造成的）。并使行星际站的下底部借太阳能传感器的作用朝向太阳。带有四根天线的上底部分就转过来对准了月球的背面。

这时，自动行星际站上底部圆形透明窗的盖自动打开了。摄影机的焦距分别为二百毫米和五吉毫米的两个镜头（它可以同时摄取两种不种尺寸的照片）便准确地“瞄准”了它的目的物——月球。行星际站上的光学设备发出了月球已“入镜头”的信号，摄影机的快门就一开一关地开始自动拍摄起来。

焦距为二百毫米的镜头摄取的是月球的整个圆面；焦距为五百毫米的镜头拍摄圆面当中的一部分，摄取的影象很大，因而可以获得月球背面精细的部分影象。摄影机摄影时的曝光时间是自动调整的，这样可以摄得最清晰的照片。

摄影机一次又一次地自动进行摄影，一共经历了四十分钟。摄得了一系列的月球背面照片。我们都会有这样的经验：当我们到照相馆去照相时，摄影师把照相机的镜头对准了我们，将要打开快门的时候，总要说：“不要动！不要动！”如果万一动了一下，那末，照出来的照片便会模糊不清，说不定还要重新照过。现在，我们这位“宇宙摄影师”的摄影对象——月球却是不能不动的。它不停地以每秒一公里的速度运行着，同时，“宇宙摄影师”本身也在以一定的速度运动。在进行这种科学上史无前例的摄影的时候，是神奇的定向系统保证了月球的园面在很长的时间内不脱离摄影机镜头的视野。这种准确的定向系统是苏联科学家的骄傲。

当所有的胶卷都拍摄完成后，定向系统就停止工作。在定向系统停止工作的一瞬间，自动行星际站又开始围绕着它的重心旋转起来。但是，在它旋转时选择了一定的角速度，以便改善行星际站内的温度状况和消除旋转对科学仪器的工作的影响。

摄影机照相用的胶卷，是一种特制的能耐高温的三十五毫米胶卷。为了防止胶卷在宇宙幅射的影响下发生模糊不清的现象，苏联科学家还设计了一种专门的保护装置。

自动显影和定影

拍摄后的胶卷必须经过熟练的工作人员在暗房中借微弱的红光进行处理。显影和定影的时间要求也极其严格，只要一点点不合乎要求，照片的质量就会降低，照片上的影象就会模糊不清。在自动行星际站上，这一切处理过程都是自动进行的。拍摄后的胶卷自动地进入一个小型的自动加工设备，在那里精密地进行显影和定影。

在运行中的自动行星际站上的一切东西都处于失重状态，如果人处在这种情况，便会感到轻飘飘的没有一点重量。在这种情况下的容器中的水会变成一团水球，如果压力降低，还会象喷泉那样喷射出来。处理胶卷的显影剂和定影剂都是液体。如果在失重的情况下不设法防备，当然会响影胶卷的加工过程。现在，苏联科学家周密的设计，克服了这个障碍，使胶卷的全部加工过程，在失重的情况下，很好地不间断地进行。

胶卷的显影、定影的过程完成后，便自动烘干，以便长期保存。一切加工过程都妥善完成后，胶卷便自动进入干板盒，准备传真。

影象怎样传到地球上来！

影象的开始传送，和照片的进行拍摄一样，是根地面发出的无线电信号进行的。地面上的命令一到达，自动行星际站上的电视装置就和能源接通。照片胶卷也从胶卷暗盒中自动抽出，送到电视装置上。胶卷的影象首先通过性能很高的小口径透光电子射线管具有高度稳定性的光电倍增器，把影象变成无线电号，然后象普通电视播送台那样，把无线电讯号播到地球上来。

由于自动行星际站播送月球背面照片影象时，离球的距离远近不一，苏联科学家便预先规定了两种送影象信号的方法：当行星际站飞近地球时，用快度播送；当它远离地球时，就用慢速度播送。电视送系统还能根据各种不同的条件，自动改变分解影的行数，一个镜头最多的达到一千行。

月球背面的影象和其他科学资料从自动行星际上播送出去，是沿着同一条无线电线路，以不断辐射的无线电波来进行的。两种职能在同一条无线电路执行，这在科学史上还是破天荒第一次。这样做，以保证最远距离的可靠的无线电通讯，并且使行星站上的电力消耗减少到最低限度。

地面上普通电视节目的播送，近的只有几十公里范围，远的也不过几百公里，一定要借助转播站才播送到很远的地方。但是，自动行星际站上电视设播送的无线电信号，能够穿过四十七万公里的茫茫宇宙空间传到地面。而且在播送过程中，影象没有重大的变形。这不能不使人惊叹技术的高妙。这样，在完成宇宙空间作超远距离传真播送的无限宝贵的可能性，已经在这次实验中，被苏联科学家光辉地证实了。

地面与自动行星际站的联系

地面上的观测站与自动行星际站联系的无线电通讯线路是由两个部分构成的：一路是从地球到行星际站；另一路是从行星际站到地球。为了提高无线电通讯的可靠性，行星际站和地面观测站上的无线电通讯设备都有两套。如果一旦发现行星际站上有一件无线电技术仪器损坏了，或是它的能源用尽了，地面上的操纵站就可以发出适当的信号，打开行星际站上备用的一套设备来继续工作。

为了把宇宙无线电辐射的杂言减少到最低限度，苏联科学家采用了一种特别有效的无线电通讯方法。这种方法保证了行星际站上的电源能量的消耗减到最低限度。根据节约电力的考虑，行星际站上无线电发射机的功率只有几个瓦特。用这样小的功率的无线电发射机，在几十万公里以外发出的无线电信号，竟然能够被地面上清晰地收到。这真是一个奇迹！

地面上的观测站用非常敏感的接收装置来接收行星际站上发出的无线电信号。这种装置还能监督电视播送过程和避免特殊的误差。当行星际站离地球最远的时候，地面观测站收到的无线电信号强度，只有地面上普通电视接收机所收到的信号的平均强度的一亿分之一。从这一点就可以看出苏联地面观测站的接收装置的敏感度和优越性了。

地面观测站收到了自动行星际站发出的无线电信号后，通过下列几种方法把它固定下来，把影象记录在特制的电视传真设备的胶卷上；把影象记录在磁带运行速度高度稳定的磁带记录仪器中；把影象记录在司干亚阴极射线管（一种能把影象长期保留在银幕上的电子射线管）中；把影象记录在电化学纸上。到这里，自动行星际站拍摄、处理和播送月球背面照片的过程便全部完成了。

现在，具有划时代历史意义的月球背面照片，已经传遍全世界。月球背面地形的光辉的新名称，如“莫斯科海”、“理想海”、“宇宙航行家湾”、“苏维埃山系”、“洛蒙诺索夫寰形山”、“约里奥——居里寰形山”等，也将传之千古。世界上的进步人类将永远铭记社会主义制度培养出来的苏联科学家树建的这一旷世功勋。