История первого снимка поверхности Марса

По соседству с так называемой High Bay 1 – чистой комнатой, использовавшейся для сборки космических аппаратов, в стенах Лаборатории реактивного движения хранится распечатка первого снимка поверхности Марса, сделанного с близкого расстояния, который транслировали по телевидению в 1965 году. Невероятное изображение на протяжении многих десятилетий является одним из самых популярных экспонатов маленькой выставки в корпусе сборки и герметизации космических аппаратов JPL, хотя, по сути, это не сама фотография, но лишь визуализация её данных.

История первого снимка поверхности Марса
Маринер-4 / NASA

В 1962 году Маринер-2 стал первым космическим аппаратом, которому довелось «посетить» другую планету во время пролёта над Венерой. Это достижение вдохновило учёных, и инженеры NASA задались новой целью – не просто приблизиться к другому объекту Солнечной системы, но сделать фотографию его поверхности. Маринер-3 направился навстречу Марсу 5 ноября 1964 года, однако связь с ним была утеряна спустя всего 8 часов, когда аппарат не смог сбросить защитный кожух полезной нагрузки и развернуть солнечные панели. Это был один из аппаратов близнецов, потому в запасе у NASA была ещё одна аналогичная станция – Маринер-4. После быстрой модификации аппарата с учётом неудач предшественника спустя 3 недели – 28 ноября – очередной Маринер устремился навстречу красной планете.

Бортовой магнитофон Маринера-4 / Dan Goods/NASA/JPL-Caltech

Миссия станции Маринер-4 продолжалась 228 дней. В полёте его сопровождала телевизионная камера, которая должна была впервые в истории запечатлеть поверхность Марса с рекордно близкого расстояния. Интерес в первых «портретных» фотографиях красной планеты был важным аспектом космической гонки 1960-х годов неспроста. На тот момент самая «лучшая» и полная карта марсианской поверхности в распоряжении учёных была датирована 1890-ми годами: её составили на основе наблюдений Персиваля Лоуэлла, сделанных при помощи его частной обсерватории в Аризоне. Тем временем на снимке с самым высоким разрешением на тот момент, выполненным при помощи наземной обсерватории Маунт-Вилсон, был виден лишь размытый диск с пятнами белого, жёлтого, оранжевого и коричневого цветов. Маринер-4 же впервые приблизился к поверхности Марса на расстояние тысяч километров: 14 июля 1965 года он пролетел над красной планетой в 9845,5 км. Во время рекордного пролёта телевизионная камера на борту станции сделала 22 фотографии.

64-метровая антенна в Комплексе дальней космической связи Голдстоун, которую использовали для получения данных с Маринера-4 / JPL/NASA

Первая фотосъёмка за пределами Земли прошла более чем успешно, однако для передачи данных домой аппарату было необходимо конвертировать аналоговые сигналы с камеры в цифровой формат и пересылать их по крупицам – со скоростью 8,33 бита в секунду. С таким битрейтом передача каждой фотографии занимала около 8,66 часа. К тому же во избежание упущения каких-либо фрагментов данных Маринер-4 передал их дважды. Таким образом, на Земле первый снимок получили вечером 15 июля, а последний – 3 августа. Несмотря на активную работу экспертов Лаборатории реактивного движения с прессой и попытки объяснить причины медлительности процесса, журналисты с первых часов наседали на сотрудников лаборатории, желая первыми показать миру уникальные фотографии Марса. В таких условиях ожидание давалось всем с огромным трудом, потому специалисты из команды Маринера-4 решили взять дело в свои руки.

История первого снимка поверхности Марса
Легенда научной «картины по номерам» / Dan Goods/NASA/JPL-Caltech

Инженеры лаборатории не полагали особых надежд на то, что это бортовой магнитофон сработает в космосе должным образом, ведь Маринер-3 так и не достиг свой цели, потому учёным не удалось проверить работу всего оборудования. Тем не менее аппарат успешно записал все 22 фото на бортовой магнитофон и приступил к передаче данных на Землю. Для получения фотографий на Земле их предстояло обработать при помощи специальной программы декодировки на ЭВМ, однако этот процесс занимал достаточно много времени. В ожидании первых снимков Ричард Грумм, который отвечал за работу магнитофона, и его команда начали вручную конвертировать получаемые цифровые данные, печатая численные коды на трёхдюймовой тикерной ленте и выкладывая ленту прямо на одной из перегородок в лаборатории. Эти коды содержали данные о яркости каждого пикселя, отображая то, как солнечные лучи отражались от поверхности Марса.

История первого снимка поверхности Марса
Dan Goods/NASA/JPL-Caltech

По задумке Грумма и его коллег, руководствуясь схемой цветовых кодов, нужно было закрасить те или иные участки тикерной ленты соответствующим оттенками серого и чёрного, будто картину по номерам. Однако под рукой у учёных оказались лишь красно-коричневые пастельные мелки, потому им пришлось на ходу адаптировать схему, в которой сохранился бы нужный градиент. Как показало дальнейшее исследования красной планеты, интуитивный подбор цветовой палитры оказался неожиданно точным. По мере заполнения тикерной ленты мелками перед глазами исследователей и журналистов появился округлый край Марса желтовато-белого цвета с оранжево-красными облаками в марсианской атмосфере и коричневым фоном, отображавшим темноту космической пустоши. Ещё до получения первых официальных расшифровок фотографий учёные с уверенностью могли сказать: аппарат не просто работает, но передаёт качественные данные. По словам свидетелей тех событий, на тот момент вся команда лаборатории настолько переживала, что Маринер-4 не сработает и миссия провалится, что даже такой спешно раскрашенный эскиз принёс всем несказанное облегчение.

История первого снимка поверхности Марса
Dan Goods/NASA/JPL-Caltech

Хотя учёные настаивали, чтобы журналисты дождались официальных снимков Марса, именно эта «картина по номерам» стала первой «фотографией» красной планеты, показанной по телевидению. Позже покрытый тикерной лентой фрагмент перегородки вырезали и поместили в рамку. К 3 августа все фотографии, сделанные камерой Маринера-4, были получены и расшифрованы. Так, мир впервые увидел испещрённую кратерами поверхность Марса и плывущие над ней облака. Впоследствии оказалось, что в 1% запечатлённой станцией поверхности Марса попали старейшие участки планеты, которые напоминали усеянную кратерами поверхность Луны, однако в остальном марсианские ландшафты отличаются гораздо большим разнообразием. Именно результаты работы Маринера-4 подстегнули NASA и космические агентства других стран сконцентрировать на исследовании красной планеты ещё больше внимания, и это стремление сохранилось до наших дней в форме многочисленных орбитальных обсерваторий, марсоходов и даже первых марсианских беспилотников.

История первого снимка поверхности Марса
Первый в истории снимок Марса полученный космическим аппаратом с близкого расстояния. Снимок охватывает около 330 км в ширину и 1200 км от лимба до нижнего края. Контраст усилен обработкой полученных в цифровом виде данных на ЭВМ / NASA
Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий