在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

1969年7月20日,阿波罗11号在月球着陆,全世界大约有6亿人观看了尼尔·阿姆斯特朗在月球踩下第一个脚印的直播。那一刻记录了一代人兴奋的回忆。

登月直播让我们得以共同见证人类伟大的进步。

可是NASA是如何让月球上的画面一路传回地球让无数人看到的?。

这些视频直播画面从月球传回来遇到了哪些挑战呢?

在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

在60年代早期,NASA开始着手研发送人类登月的火箭和飞船,可当时美国送进太空的宇航员屈指可数,更没有人离开过近地轨道。

送人类登月这个充满野心的计划遭到了无数质疑,所以NASA也明白,宇航员在月球行走的直播将是登月任务最有力的证明。

在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

NASA与美国西屋公司签约,请他们设计制造一款小型黑白相机,用来拍摄人类首次登月的镜头。相机需能在仅7瓦的功耗下运转,并能承受月球表面的强烈辐射与巨大温差。

最重要的是,登月舱还需要将视频直播画面,和其他无线电、遥测数据一起传回地球。

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NASA意识到阿波罗任务需要一款全新的通信系统,才能把数据从月球传回地球。于是他们研发了一款 叫“统一S波段”的系统,可以将各自不同频率的遥测信号、指令、声音、视频信号,结合为单一天线发送。

然而即使有了新系统,信号带宽也不够传输525行的标清电视信号。为了让视频流能“挤进”带宽中,西屋公司研发了低扫描频率相机,只传输325行扫描线、每秒仅10帧的画面。

在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

相机会通过线缆连接至登月舱,这样可以在着陆点附近移动,视频信号会经由登月舱天线,传回澳大利亚的追踪站。

在澳大利亚,NASA将画面转换成标准广播电视信号,再将信号利用通信卫星转发给休斯敦的控制中心。休斯敦再将信号转发给世界其他地方。

然而,在月球开直播的挑战还没有完。月球表面和黑暗的太空背景产生的超高对比度,会导致在月球上捕获清晰图像异常困难。

为解决这个问题,西屋公司使用了其曾为国防部研发的绝密技术。

他们研发了一款特制的低亮度成像管,这个技术曾在越南战争中用在丛林侦察相机上。它能在低亮度下捕获移动物体,而且不会让画面完全模糊。

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随着人类首次登月任务的逐渐接近,相机也准备好了。它将在阿波罗9号上进行其首次、也是唯一的一次测试。

相机安装在了登月舱上,在任务中相机和其他通信系统的测试非常成功。相机的下一个任务就是将人类第一次登月的画面直播出去。

1969年7月20日,阿波罗11号在月球着陆,安装于登月舱侧面的相机对准了登月舱的梯子。

巴兹-奥尔德林拨动舱内的开关,开启了相机。

直播一开始,画面是上下颠倒的,澳大利亚负责信号的技术人员很快将画面翻转回来,刚好赶上阿姆斯特朗踏上月球的画面。

在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

尽管画面的对比度很高,在转换过程中丢失了很多细节,但镜头还是清晰地记录下这最具有历史意义的一刻。

相机在任务中运行一切顺利,而且至今还留在月球上。

在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

在之后的阿波罗任务中,NASA使用了更先进的相机,可以记录色度信息,且在低亮度下有更好的表现。

阿波罗15、16、17号的相机还安装在了月球车上。当宇航员离开月球的时候,他们把月球车停在一定距离外,任务控制中心的相机操作员会发送指令让相机抬头,在宇航员从月球起飞时继续跟踪拍摄。

在半个世纪前,美国在月球是怎么实现视频直播的?

也许有一天,当中国的宇航员访问月球时,可以在月球上找到它们。

不管怎么说,我们还是要感谢那些为了拍下这些历史瞬间所付出的努力的人,那些画面将是人类永远的财富。