吳士嘉

月球背面的照片是怎樣拍攝和傳送到地面上來的呢？這是在蘇聯(lián)拍攝了人類歷史上第一批月球背面的黑片以后，人們最關(guān)心、最感興趣的問題。

照相，對(duì)我們說來，是太普通的事情了。如果我門拿一架照相機(jī)去拍攝一個(gè)景物，只要把鏡頭對(duì)準(zhǔn)了目標(biāo)，調(diào)整好了光圈、距離和曝光時(shí)間，把開關(guān)一捺，“卡擦”一聲，拍攝的任務(wù)就算完成了。然后把膠卷送到照相館去沖洗，經(jīng)過顯影、定影等手續(xù)，再把它印曬出來，就是成品了。但是，自動(dòng)行星際站向月球背面拍照，就完全是另一回事了。

我們都知道，月球距離我們有三十八萬多．公里遠(yuǎn)。自動(dòng)行星際站上又是沒有人的。從對(duì)鏡頭，調(diào)整光圈，調(diào)整曝光時(shí)間，開動(dòng)快門，把拍攝后的膠卷進(jìn)行顯影和定影，烘干膠卷，把膠卷裝進(jìn)膠卷暗盒，一直到把影象傳送到幾十萬公里以外的地面上來，這樣復(fù)雜細(xì)致的過程是怎樣完成的呢？

在自動(dòng)行星際站里

在講拍照之前，讓我們先來了解一下自動(dòng)行星際站的設(shè)備。自動(dòng)行星際站是一個(gè)園柱形的薄壁密封結(jié)構(gòu)，形狀很象汽車上用的汽缸，它的最大直徑為1，200毫米，長1，300毫米，底部呈球形。在行星際站內(nèi)的框架上，安裝著攝影機(jī)、電視傳送裝置、無線電技術(shù)裝置、定向系統(tǒng)、儀器工作程序控制設(shè)備、自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng)等科學(xué)儀器和化學(xué)電源。行星際站的外面也安裝著一部分科學(xué)儀器，發(fā)射無線電信號(hào)的天線和一組太陽能電池。在它的頂部有一個(gè)帶蓋的園形透明窗。它的上底和下底都設(shè)有小透明窗，以供定向系統(tǒng)的太陽能傳感器使用。它的底部還安裝著定向系統(tǒng)的控制

發(fā)動(dòng)機(jī)

無線電技術(shù)裝置，保證測(cè)量自動(dòng)行星際站軌道的參數(shù)（距離、速度、角座標(biāo)）；向地球發(fā)回電視和科學(xué)遙測(cè)情報(bào)和傳播自地球發(fā)出的控制行星際站儀器工作的號(hào)令。

轉(zhuǎn)動(dòng)整個(gè)自動(dòng)行星際站，使攝影機(jī)沿著一定路線進(jìn)行拍攝的辦法，是對(duì)月球攝影最好的辦法，定向系統(tǒng)就可以使它轉(zhuǎn)換和保持必要的方向，保證行星際站在宇宙空間距離太陽和月球的一定方向。這是拍攝月球背面照片的必需的條件。

自動(dòng)行星際站儀器的工作，完全由地面站通過無線電線路及行星際站儀器工作程序控制設(shè)備來操縱。有了這種聯(lián)合裝置，就可以在地面觀測(cè)站無線電可見度的范圍內(nèi)，從行星際站軌道的任何部分獲得情報(bào)。

莊嚴(yán)寶貴的時(shí)刻

自動(dòng)行星際站按照預(yù)定的拋物線軌道，在茫茫的宇宙空間飛行，它在距月球表面六千二百公里的地方掠過了月球后，仍繼續(xù)朝前飛行。到了離月球表面六、七萬公里的地方，這時(shí)，它沐浴在太陽、地球和月球的光輝下，而位置恰恰在月球背面和太陽的中間。對(duì)于月球背面來說，正是照相的好時(shí)刻。這時(shí)，從地面的操縱站里傳來了開始攝影的無線電信號(hào)。于是，拍攝月球背面的莊嚴(yán)時(shí)刻來到了。首先，包括光學(xué)傳感器、回旋傳感器、邏輯電子裝置和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的定向系統(tǒng)發(fā)生作用，制止了自動(dòng)行星際站繞自己的重心的任意旋轉(zhuǎn)（這種旋轉(zhuǎn)和人造衛(wèi)星以及其他宇宙火箭一樣，是當(dāng)它脫離最后一級(jí)運(yùn)載火箭時(shí)造成的）。并使行星際站的下底部借太陽能傳感器的作用朝向太陽。帶有四根天線的上底部分就轉(zhuǎn)過來對(duì)準(zhǔn)了月球的背面。

這時(shí)，自動(dòng)行星際站上底部圓形透明窗的蓋自動(dòng)打開了。攝影機(jī)的焦距分別為二百毫米和五吉毫米的兩個(gè)鏡頭（它可以同時(shí)攝取兩種不種尺寸的照片）便準(zhǔn)確地“瞄準(zhǔn)”了它的目的物——月球。行星際站上的光學(xué)設(shè)備發(fā)出了月球已“入鏡頭”的信號(hào)，攝影機(jī)的快門就一開一關(guān)地開始自動(dòng)拍攝起來。

焦距為二百毫米的鏡頭攝取的是月球的整個(gè)圓面；焦距為五百毫米的鏡頭拍攝圓面當(dāng)中的一部分，攝取的影象很大，因而可以獲得月球背面精細(xì)的部分影象。攝影機(jī)攝影時(shí)的曝光時(shí)間是自動(dòng)調(diào)整的，這樣可以攝得最清晰的照片。

攝影機(jī)一次又一次地自動(dòng)進(jìn)行攝影，一共經(jīng)歷了四十分鐘。攝得了一系列的月球背面照片。我們都會(huì)有這樣的經(jīng)驗(yàn)：當(dāng)我們到照相館去照相時(shí)，攝影師把照相機(jī)的鏡頭對(duì)準(zhǔn)了我們，將要打開快門的時(shí)候，總要說：“不要?jiǎng)?！不要?jiǎng)?！”如果萬一動(dòng)了一下，那末，照出來的照片便會(huì)模糊不清，說不定還要重新照過?，F(xiàn)在，我們這位“宇宙攝影師”的攝影對(duì)象——月球卻是不能不動(dòng)的。它不停地以每秒一公里的速度運(yùn)行著，同時(shí)，“宇宙攝影師”本身也在以一定的速度運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行這種科學(xué)上史無前例的攝影的時(shí)候，是神奇的定向系統(tǒng)保證了月球的園面在很長的時(shí)間內(nèi)不脫離攝影機(jī)鏡頭的視野。這種準(zhǔn)確的定向系統(tǒng)是蘇聯(lián)科學(xué)家的驕傲。

當(dāng)所有的膠卷都拍攝完成后，定向系統(tǒng)就停止工作。在定向系統(tǒng)停止工作的一瞬間，自動(dòng)行星際站又開始圍繞著它的重心旋轉(zhuǎn)起來。但是，在它旋轉(zhuǎn)時(shí)選擇了一定的角速度，以便改善行星際站內(nèi)的溫度狀況和消除旋轉(zhuǎn)對(duì)科學(xué)儀器的工作的影響。

攝影機(jī)照相用的膠卷，是一種特制的能耐高溫的三十五毫米膠卷。為了防止膠卷在宇宙幅射的影響下發(fā)生模糊不清的現(xiàn)象，蘇聯(lián)科學(xué)家還設(shè)計(jì)了一種專門的保護(hù)裝置。

自動(dòng)顯影和定影

拍攝后的膠卷必須經(jīng)過熟練的工作人員在暗房中借微弱的紅光進(jìn)行處理。顯影和定影的時(shí)間要求也極其嚴(yán)格，只要一點(diǎn)點(diǎn)不合乎要求，照片的質(zhì)量就會(huì)降低，照片上的影象就會(huì)模糊不清。在自動(dòng)行星際站上，這一切處理過程都是自動(dòng)進(jìn)行的。拍攝后的膠卷自動(dòng)地進(jìn)入一個(gè)小型的自動(dòng)加工設(shè)備，在那里精密地進(jìn)行顯影和定影。

在運(yùn)行中的自動(dòng)行星際站上的一切東西都處于失重狀態(tài)，如果人處在這種情況，便會(huì)感到輕飄飄的沒有一點(diǎn)重量。在這種情況下的容器中的水會(huì)變成一團(tuán)水球，如果壓力降低，還會(huì)象噴泉那樣噴射出來。處理膠卷的顯影劑和定影劑都是液體。如果在失重的情況下不設(shè)法防備，當(dāng)然會(huì)響影膠卷的加工過程?，F(xiàn)在，蘇聯(lián)科學(xué)家周密的設(shè)計(jì)，克服了這個(gè)障礙，使膠卷的全部加工過程，在失重的情況下，很好地不間斷地進(jìn)行。

膠卷的顯影、定影的過程完成后，便自動(dòng)烘干，以便長期保存。一切加工過程都妥善完成后，膠卷便自動(dòng)進(jìn)入干板盒，準(zhǔn)備傳真。

影象怎樣傳到地球上來！

影象的開始傳送，和照片的進(jìn)行拍攝一樣，是根地面發(fā)出的無線電信號(hào)進(jìn)行的。地面上的命令一到達(dá)，自動(dòng)行星際站上的電視裝置就和能源接通。照片膠卷也從膠卷暗盒中自動(dòng)抽出，送到電視裝置上。膠卷的影象首先通過性能很高的小口徑透光電子射線管具有高度穩(wěn)定性的光電倍增器，把影象變成無線電號(hào)，然后象普通電視播送臺(tái)那樣，把無線電訊號(hào)播到地球上來。

由于自動(dòng)行星際站播送月球背面照片影象時(shí)，離球的距離遠(yuǎn)近不一，蘇聯(lián)科學(xué)家便預(yù)先規(guī)定了兩種送影象信號(hào)的方法：當(dāng)行星際站飛近地球時(shí)，用快度播送；當(dāng)它遠(yuǎn)離地球時(shí)，就用慢速度播送。電視送系統(tǒng)還能根據(jù)各種不同的條件，自動(dòng)改變分解影的行數(shù)，一個(gè)鏡頭最多的達(dá)到一千行。

月球背面的影象和其他科學(xué)資料從自動(dòng)行星際上播送出去，是沿著同一條無線電線路，以不斷輻射的無線電波來進(jìn)行的。兩種職能在同一條無線電路執(zhí)行，這在科學(xué)史上還是破天荒第一次。這樣做，以保證最遠(yuǎn)距離的可靠的無線電通訊，并且使行星站上的電力消耗減少到最低限度。

地面上普通電視節(jié)目的播送，近的只有幾十公里范圍，遠(yuǎn)的也不過幾百公里，一定要借助轉(zhuǎn)播站才播送到很遠(yuǎn)的地方。但是，自動(dòng)行星際站上電視設(shè)播送的無線電信號(hào)，能夠穿過四十七萬公里的茫茫宇宙空間傳到地面。而且在播送過程中，影象沒有重大的變形。這不能不使人驚嘆技術(shù)的高妙。這樣，在完成宇宙空間作超遠(yuǎn)距離傳真播送的無限寶貴的可能性，已經(jīng)在這次實(shí)驗(yàn)中，被蘇聯(lián)科學(xué)家光輝地證實(shí)了。

地面與自動(dòng)行星際站的聯(lián)系

地面上的觀測(cè)站與自動(dòng)行星際站聯(lián)系的無線電通訊線路是由兩個(gè)部分構(gòu)成的：一路是從地球到行星際站；另一路是從行星際站到地球。為了提高無線電通訊的可靠性，行星際站和地面觀測(cè)站上的無線電通訊設(shè)備都有兩套。如果一旦發(fā)現(xiàn)行星際站上有一件無線電技術(shù)儀器損壞了，或是它的能源用盡了，地面上的操縱站就可以發(fā)出適當(dāng)?shù)男盘?hào)，打開行星際站上備用的一套設(shè)備來繼續(xù)工作。

為了把宇宙無線電輻射的雜言減少到最低限度，蘇聯(lián)科學(xué)家采用了一種特別有效的無線電通訊方法。這種方法保證了行星際站上的電源能量的消耗減到最低限度。根據(jù)節(jié)約電力的考慮，行星際站上無線電發(fā)射機(jī)的功率只有幾個(gè)瓦特。用這樣小的功率的無線電發(fā)射機(jī)，在幾十萬公里以外發(fā)出的無線電信號(hào)，竟然能夠被地面上清晰地收到。這真是一個(gè)奇跡！

地面上的觀測(cè)站用非常敏感的接收裝置來接收行星際站上發(fā)出的無線電信號(hào)。這種裝置還能監(jiān)督電視播送過程和避免特殊的誤差。當(dāng)行星際站離地球最遠(yuǎn)的時(shí)候，地面觀測(cè)站收到的無線電信號(hào)強(qiáng)度，只有地面上普通電視接收機(jī)所收到的信號(hào)的平均強(qiáng)度的一億分之一。從這一點(diǎn)就可以看出蘇聯(lián)地面觀測(cè)站的接收裝置的敏感度和優(yōu)越性了。

地面觀測(cè)站收到了自動(dòng)行星際站發(fā)出的無線電信號(hào)后，通過下列幾種方法把它固定下來，把影象記錄在特制的電視傳真設(shè)備的膠卷上；把影象記錄在磁帶運(yùn)行速度高度穩(wěn)定的磁帶記錄儀器中；把影象記錄在司干亞陰極射線管（一種能把影象長期保留在銀幕上的電子射線管）中；把影象記錄在電化學(xué)紙上。到這里，自動(dòng)行星際站拍攝、處理和播送月球背面照片的過程便全部完成了。

現(xiàn)在，具有劃時(shí)代歷史意義的月球背面照片，已經(jīng)傳遍全世界。月球背面地形的光輝的新名稱，如“莫斯科?！?、“理想?！?、“宇宙航行家灣”、“蘇維埃山系”、“洛蒙諾索夫寰形山”、“約里奧——居里寰形山”等，也將傳之千古。世界上的進(jìn)步人類將永遠(yuǎn)銘記社會(huì)主義制度培養(yǎng)出來的蘇聯(lián)科學(xué)家樹建的這一曠世功勛。