Фотокамеры SIM-bay
Фотографические системы, размещенные в секции SIM-bay на «Аполлоне-15», «Аполло-не-16» и «Аполлоне-17», были первыми и пока единственными правильными фотографическими системами картографирования, запущенными НАСА. Рис. 2 показывает секцию SIM-bay космического корабля «Аполлон-17», а рис. 3 — различные приборы этой секции, использованные для орбитальных научных фотоисследований во время полета. Здесь были размещены две отдельные системы фотокамер.
Рис. 2. Командный и служебный отсеки « Аполлона-17» перед стыковкой с лунным отсеком. Открытая часть — секция научной аппаратуры (SIM—bay), в которой установлены фотокамеры и другая орбитальная научная аппаратура
Рис. 3. Расположение фотоаппаратуры в секции SIM—bay на «Аполлоне-17»
Картографическая система фотокамер состояла из трех компонентов, показанных на рис. 4 и 5. Главная (картографическая) камера производила фотографирование лунной поверхности, когда космический корабль вращался вокруг Луны. Вторая камера (звездная) была направлена вбок от космического корабля и фотографировала поле звезд каждый раз, когда работала картографическая камера. Третий компонент системы представлял собой лазерный высотомер, который определял расстояние от космического корабля до поверхности Луны.
Рис. 4. Картографическая система «Аполлона»
Рис. 5. Расположение трех основных компонентов картографической системы «Аполлона» : картографической фотокамеры, звездной фотокамеры и лазерного высотомера
Для освобождения поля зрения звездной камеры от посторонних предметов вся картографическая система была установлена на рельсах и, когда делалось фотографирование, выдвигалась наружу из космического корабля.
Панорамная камера «Итек» (от названия фирмы-изготовителя), показанная на рис. 6, является одним из необычнейших приборов.
Рис. 6. Панорамная фотокамера «Апполона» (в футляре и без него) равный удвоенному расстоянию от высотомера до поверхности Луны.
В обычной панорамной фотокамере (рис. 7) объектив вращается вокруг оси, перпендикулярной продольной оси камеры, а пленка размещается на цилиндрической поверхности (пленочном цилиндре) с радиусом, равным фокусному расстоянию объектива.
Рис. 7. Принцип действия обычной панорамной фотокамеры
Длина же пленки для одного кадра равна фокусному расстоянию объектива, помноженному на угол сканирования (Угол сканирования — угол поворота панорамной камеры около ее оси вращения для получения одного панорамного снимка. — Ред.) в радианах. Фотокамера «Аполлона» имеет фокусное расстояние 610 мм и угол сканирования 108° (—1,884 радианы), т. е. каждый кадр пленки имеет длину 1150 мм. В результате фотокамера с обычной конструкцией была бы слишком большой для того, чтобы поместиться в секции SIM-bay. Эта проблема была решена (рис. 8) путем искривления оптического луча с помощью зеркал и замены оси вращения: оно производится вокруг продольной оси камеры, а не вокруг оси, перпендикулярной к ней, как в обычном варианте. Это позволило снизить радиус пленочного ролика до 122 мм. Однако все равно 1150 мм пленки должно было пройти экспозиционную щель в процессе вращения объектива на 108°.
Рис. 8. Принцип действия панорамной фотокамеры «Аполлона». Здесь используется оптическая система с ломаным лучом, вращающаяся около своей продольной оси
Так как весь кадр не мог уместиться на пленочном цилиндре, пленку пришлось привести в движение. Когда объектив вращается в одном направлении, пленка должна двигаться в другом. Для сохранения высокого разрешения свойственного данному объективу, эти относительные движения должны быть очень тщательно прокалиброваны.
Пленка для обеих систем фотокамер помещалась в специальных быстросменных кассетах.
Рис. 9 показывает астронавта Рон Эванса, извлекающего кассету фотокамеры из секции SIM-bay «Аполлона-17». Кассеты затем были перенесены в командный отсек и возвращены на Землю для обработки пленки.
Рис. 9. Астронавт Рон Эванс в открытом космосе вынимает кассету с пленкой картографической фотокамеры на обратном пути «Аполлона-17» к Земле