天文|他们是如何在月球上直播电视的?

1969年7月20日 , 阿波罗11号登陆月球 , 全世界有6亿人目睹了尼尔·阿姆斯特朗踏上月球表面的第一步 。 这一时刻令整整一代人兴奋不已 , 也实现了肯尼迪总统在本世纪末实现人类登月的目标 。 但NASA是如何向地球上打破纪录的人数直播月球上的场景呢?在视频中 , 我们将会看到在月球上直播所面临的挑战 , 也能看到实现它的技术以及它是如何完成未来的阿波罗任务的 。

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在六十年代初 , NASA已经开始研制最终将人类送上月球的火箭和宇宙飞船了 。 当时 , 美国只把少数宇航员送入太空 , 也从未有人离开过地球轨道 。 这项将人类送上月球的雄心勃勃的计划遭到了许多质疑 , 可NASA知道 , 宇航员在月球上行走的现场直播对这项计划的可信度至关重要 。 NASA与西屋电子公司签订合同 , 设计并制造一架小型黑白照相机 , 以便拍下人类踏上月球的第一步 。 这款功率仅七瓦的相机 , 能够在月球表面的恶劣辐射和极端温度下工作 。 但最重要的是 , 登月舱必须能够将实时视频连同其他已经发回地球的无线电和遥测数据一起发回地球 。 因此NASA意识到:为了从月球发回实时数据 , 阿波罗计划将需要一个全新的通信系统 。

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他们研发了一种叫做“统一S波段”的测控系统 , 这个系统可以将遥测信号、指令、声音以及电视数据结合在单天线中通过不同频率进行发送 。 但是即便有了这个新系统 , 仍然没有足够的带宽可以满足一台标准的525扫描线的摄像机的需求 。 为了让视频馈送能够进行向地传输 , 西屋电气公司研发了一种慢速扫描相机 , 可以每秒仅十帧的速度发送含有325条扫描线的图像信号 。 这个摄像机通过电缆与登月舱进行连接 , 保证其能够在着陆位置周围移动 。 这一视频讯号会通过登月舱的天线发送传输回位于澳洲的追踪站 , NASA将在那里将接收到的图像转换成标准广播信号 。

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然后 , 这一信号会再被发送至通讯卫星并返回休斯顿指挥中心 , 在那里 , 他们将向全世界进行广播 。 然而 , 对于月球表面拍摄的挑战并没有仅限于此 。 月球表面与黑暗宇宙之间强烈的对比度使得想要获取一张清晰的图像极其困难 。 为了解决这个问题 , 西屋电气用了一种曾为国防部设计的机密技术 。

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他们研发了一种特殊的低照明成像管 , 曾被用于越南战争时的丛林监控 。 这一设备可以不完全牺牲画面清晰度为前提 , 在低光照条件下捕捉运动物体 。 随着首次阿波罗载人计划的临近 , 相机已经准备好了 。 它被安装在阿波罗9号上进行了第一次也是唯一一次测试 , 这次任务成功检验了被安置在登月舱上的摄像机以及其通讯系统的作用 。 它的下一个任务 , 将是捕捉记录人类史上第一次月球漫步之行 。 1969年7月20日 , 阿波罗11号成功登月 。

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随着相机被放置在登月舱一侧对着梯子时 , Buzz Aldrin从太空舱内击中断路开关来打开相机 。 在电视节目的一开始 , 他们的脚印出现在月球的阳面 。 澳大利亚的视频技术员正在着手解决快速转换图像信号的问题 , 也是当Neil踏上月球时 。 在转换过程中有许多图像中的反差和大量细节丢失 , 但是这个在历史的长河中最具有历史性时刻之一的脚印被清晰地捕捉到了 。 摄像机自始至终都完美地完成了他的任务并记录月球直到这一天 。 未来的阿波罗号的任务将会用一款可以记录彩色影像拥有更好的弱光性能的更为先进的相机版本 。

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阿波罗十五十六十七号相机也被放置到了月球车上 。 一旦宇航员离开了月球 , 他们把月球车停在远处任务控制中心的视频技术员将会控制相机向上倾斜在宇航员离开月球表面的时候来跟踪拍摄宇航员 。 所以尽管我们从来没有回到过月球 , 我们也感激这一路上为捕捉这之一永远珍爱的历史性时刻所做的努力 。 并且在我们最终返回月球时我们今天所拥有的先进摄像技术将会允许我们以更漂亮的方式捕捉这一时刻 。

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【天文|他们是如何在月球上直播电视的?】阿波罗十五号是美国阿波罗计划的第九个载人项目并且第四次登月 。 这是第一次J任务 , 伴随着更长的驻月时间比以往的登录更注重科学 。 阿波罗十五号第一次应用探月车 。 1971年的任务从七月26号开始八月7号结束月球表面探索在七月三十号到八月二号之间进行 。 指挥官David Scott和登月舱飞行员James Irwin在Hadley Rille附近着陆并且用探月车进行探测 , 这可能使得他们能够从登月舱旅行的更远比以往的任务中 。 他们花费了181/2个小时在月球表面进行飞船外活动并收集了170磅(77千克)的表面材料 。

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