Apollo TV-kamera

The Apollo TV Kamera refererer til flere tv-kameraer, der anvendes i Apollo programmets rummissioner, og på de senere Skylab og Apollo-Soyuz Test Project missioner, i slutningen af ​​1960'erne og 1970'erne. Disse kameraer varierede i design, med billedkvaliteten forbedre betydeligt med hver efterfølgende model. To selskaber gjorde disse forskellige kamerasystemer: RCA og Westinghouse. Oprindeligt disse langsomt scan tv-kameraer, der kører ved 10 frames-per-sekund, produceret kun sort-hvide billeder og først fløj på Apollo 7-missionen i oktober 1968. En farve kamera ved hjælp af et felt-sekventiel farvesystem fløj på Apollo 10-missionen i maj 1969 og hver mission efter det. Farve Kamera kørte på det nordamerikanske standard 30 fps. Kameraerne alle brugte billede pickup rør, der oprindeligt var skrøbeligt, som man uoprettelig blev beskadiget under den direkte udsendelse af Apollo 12 missionens første moonwalk. Startende med Apollo 15-missionen blev en mere robust, skader-resistent kamera bruges på Månens overflade. Alle disse kameraer krævede signalbehandling tilbage på Jorden for at gøre frame rate og farve kodning kompatibel med analoge broadcast tv-standarder.

Startende med Apollo 7, blev et kamera båret på hver Apollo Command Module undtagen Apollo 9. For hver månelanding mission, et kamera blev også placeret inde i Lunar Module Descent Stage s modulopbygget Udstyr Stuvning forsamling. Placering af kameraet i MESA gjorde det muligt at telecast astronauternes første skridt, da de klatrede ned LM s stigen ved starten af ​​en mission første moonwalk / EVA. Bagefter ville kameraet adskilles fra sin mount i Mesa, monteret på et stativ og ført bort fra LM at vise EVA fremskridt; eller monteret på en Lunar Roving Vehicle, hvor det kunne fjernstyres fra Mission Control på Jorden.

RCA Command Module TV-kamera

Udvikling

NASA besluttede den indledende specifikationer for TV på Apollo Command Module i 1962. både analoge og digitale transmission teknikker blev undersøgt, men de tidlige digitale systemer stadig bruges mere båndbredde end en analog tilgang: 20 MHz for det digitale system, sammenlignet med 500 kHz for det analoge system. Videoen standard for Blok I CM betød, at analog video standard for tidlige Apollo-missionerne blev fastsat som følger: monokromt signal, med 320 aktive scan linjer, og progressivt scannet ved 10 billeder pr sekund. RCA fik kontrakten til at fremstille sådan et kamera. Det blev forstået på det tidspunkt, bevægelse troskab fra en sådan en langsom-scan tv-system ville være mindre end standard kommercielle tv, men skønnes tilstrækkeligt i betragtning af at astronauterne ikke ville bevæge sig hurtigt i kredsløb, eller endda på Månens overflade.

Video signalbehandling

Da kameraets scanningshastighed var meget lavere end de ca. 30 fps for NTSC video, tv-standard, der anvendes i Nordamerika på det tidspunkt, at en real-time scanning konvertering var nødvendigt at kunne vise sine billeder på en regelmæssig tv. NASA valgt en scanning konverter fremstillet af RCA til at konvertere de sort-hvide SSTV signaler fra Apollo 7, 8, 9 og 11 missioner.

Når Apollo TV kamera rekvireret sine billeder, de jordstationer modtaget sin rå uomdannet SSTV signalet og opdele det i to grene. Et signal gren blev sendt uforarbejdet til en fjorten-track analoge data båndoptager, hvor det blev optaget på fjorten-tommer hjul diameter af en tomme-dækkende analoge magnetiske data bånd på sekundet. Den anden rå SSTV signalet gren blev sendt til RCA billedrasterkonverter, hvor det ville blive behandlet i en NTSC sende tv-signalet.

Konverteringsprocessen startede når signalet blev sendt til RCA konverter af høj kvalitet 10-tommer videoskærm, hvor en konventionel RCA TK-22 tv-kamera ved hjælp af NTSC-broadcast standarden af ​​525 scannede linjer interlaced ved 30 fps blot re-fotograferet dens skærm. Skærmen havde vedholdende fosfor, der fungerede som en primitiv framebuffer. En analog disk recorder, baseret på Ampex HS-100 model blev anvendt til at optage det første felt fra kameraet. Derefter fodre dette område, og en passende tidsforsinket kopi af det første felt, til NTSC Field Interlace Switch. De kombinerede originale og kopierede områder skabte den første fulde 525 linje interlaced ramme og signalet blev derefter sendt til Houston. Det gentog denne sekvens yderligere fem gange, indtil systemet afbildet næste SSTV ramme. Derefter gentages hele processen med hver ny ramme downloades fra rummet i realtid. På denne måde kæden producerede de ekstra 20 billeder per sekund nødvendig for at producere flimmerfri billeder til verdens tv-selskaber.

Denne live konvertering var rå i forhold til begyndelsen af ​​det 21. århundrede elektroniske digital konvertering teknikker. Billede nedbrydning var uundgåelig med dette system som skærmen og kameraets optiske begrænsninger væsentligt sænket oprindelige SSTV signalets kontrast, lysstyrke og opløsning. Videoen set på hjemmebane fjernsyn blev yderligere nedbrudt af den meget lange og støjende analog transmission sti. Den konverterede signal blev sendt via satellit fra den modtagende jordstationer til Houston, Texas. Så netværket pulje foder blev sendt af mikrobølge relæ til New York, hvor det blev transmitteret live til USA og verden.

Operationel historie

Apollo 7 og Apollo 8 brugte et RCA slow-scan, sort-hvid kamera. På Apollo 7, kunne kameraet udstyres med enten en vidvinkel 160 graders linse eller et teleobjektiv med en 9 graders synsvinkel. Kameraet havde ikke en søgeren eller en skærm, så astronauterne havde brug for hjælp fra Mission Control, når sigter kameraet i tele-tilstand.

Specifikationer

Kameraet bruges udskiftelige objektiver, herunder en vidvinkel linse med en 160 graders field-of-view, og en 100 mm teleobjektiv.

Kamera

Westinghouse Apollo Lunar tv-kamera

Udvikling

I oktober 1964 NASA tildelte Westinghouse kontrakten for Lunar TV Kamera. Stan Lebar, Program Manager til Apollo Lunar TV kamera, ledet holdet på Westinghouse, der udviklede kameraet, der bragte billeder fra Månens overflade.

Kameraet skulle være designet til at overleve ekstreme temperaturforskelle på Månens overflade, der spænder fra 121 ° C i dagslys til -157 ° C i skyggen. Et andet krav var at være i stand til at holde strømmen til ca. 7 watt, og passer signalet ind i den smalle båndbredde på LM S-band antenne, som var meget mindre og mindre magtfulde end Service Module antenne.

Operationel historie

Kameraet blev først afprøvet i rummet under Apollo 9 besøg i marts 1969. Kameraet blev stuvet i LM, og det brugte LM s kommunikationssystemer til at evaluere deres præstationer før månens operationer begyndte. Det betød, at CM ikke har foretaget et videokamera til denne mission. Det blev næste brugt på Apollo 11, transporteres i LM afstamning etape, i quad 4 modulopbygget udstyr Stuvning forsamling. Det var fra MESA, hvor den erobrede menneskehedens første skridt på en anden himmellegeme den 21. juli 1969. Apollo 11 ville være den første og sidste gang kameraet blev brugt på Månens overflade; Men det fløj som en backup kamera på Apollo missioner fra Apollo 13 til Apollo 16, i tilfælde af farvekameraer lidt en lignende skæbne, da Apollo 12 kamera.

Specifikationer

Kameraets dimensioner var 269 × 165 × 86 mm i størrelse, og vejede 3,29 kg. Det forbrugte 6,50 watt. Dens bajonet linse mount tilladt for hurtige ændringer for de to udskiftelige objektiver bruges på Apollo 11: en vidvinkel og en månens dag linse.

Kamera

Linser

Westinghouse Lunar Farve Kamera

Vælge en farve proces

Farve broadcast studio tv-kameraer i 1960'erne, såsom RCA TK-41, var store, tunge og magtbegærlige bæster. De brugte tre billeddannende rør til at generere røde, grønne og blå videosignaler, som blev kombineret for at give et sammensat farvebillede. Disse kameraer kræves komplekse optik til at holde rørene under hinanden. Da temperatursvingninger og vibrationer nemt ville sætte en tre-rørsystem ude af trit blev et mere robust system nødvendig for Månens overflade operationer.

I 1940'erne, CBS Laboratories opfandt et tidligt farvesystem at udnyttet et hjul, der indeholder seks farvefiltre, roteret foran et enkelt videokamera røret for at generere RBG-signalet. Kaldes et felt-sekventiel farvesystem, det plejede interlaced video, med sekventielt vekslende farve video felter til at producere en komplet video ramme. Det betød, at det første felt ville være rød, den anden blå og det tredje felt grønne matching farvefiltrene på hjul og også i en anden rækkefølge end NTSC. Dette system var både enklere og mere pålidelig end en standard tre-rør farvekamera, og mere strømbesparende.

Kameraet

Lebar og hans Westinghouse hold ønskede at tilføje farve til deres kamera så tidligt som 1967, og de vidste, at CBS-systemet sandsynligvis vil være det bedste system til at studere. Westinghouse Lunar Farve Kamera anvendt en modificeret version af CBS felt-sekventiel farvesystem. En farvehjul, med seks filtersegmenter, blev placeret bag linsen mount. Det roteret med 9,99 omdrejninger per sekund, der producerer en scanningshastighed på 59,94 felter per sekund, det samme som NTSC video. Synkronisering mellem farvehjulet og pickup rørets scanningshastighed blev leveret af en magnet på hjulet, der kontrollerede synkroniseringspuls generator, der er reguleret rørets timing.

Den Farve Kamera brugte samme SEC video imaging rør som monokrome Lunar Kamera fløjet på Apollo 9. Kameraet var større, måling 430 millimeter lang, herunder den nye zoomobjektiv. Den zoomobjektiv havde en brændvidde variabel fra 25 mm til 150 mm, med en zoomforhold normeret til 6: 1. På det bredeste vinkel, det havde en 43-graders synsfelt, mens der i sin yderste telemodus, det havde en 7-graders synsfelt. Åbningen varierede fra F4 til F44, med en T5 lystransmittans rating.

Farve afkodning & amp; signalbehandling

Signalbehandling var nødvendig på Jorden, der modtager jordstationer til at kompensere for Doppler Effect, forårsaget af rumfartøjer bevæger sig væk fra eller mod Jorden. Doppler-effekten vil forvride farve, så et system, der anvendes to videobåndoptagere, med en tape-loop forsinkelse for at kompensere for virkningen, blev udviklet. Den rensede signal blev derefter fremsendt til Houston i NTSC-kompatibelt sort og hvid.

I modsætning til CBS-systemet, som krævede en særlig mekanisk modtager på et tv-apparat til at afkode farven, blev signalet dekodes i Houstons Mission Control Center. Denne videobehandling skete i realtid. Dekoderen registreres særskilt hver rød, blå og grønne felt på en analog magnetisk disk recorder. Fungere som en framebuffer, det derefter sendt den koordinerede farve information til en encoder til at producere en NTSC farve videosignal og derefter frigivet til udsendelsen pool-feed. Når farven blev afkodet, skannekonvertering ikke var nødvendigt, fordi farven kameraet kørte på samme 60 felter per sekund video interlace sats som NTSC-standard.

Operationel historie

Det blev første gang brugt på Apollo 10-missionen. Kameraet bruges Command Module s ekstra S-band kanal og store S-band antenne til at rumme kameraets større båndbredde. Det blev kun brugt i Lunar Module, da det blev forankret til Command Module. I modsætning til de tidligere kameraer, den indeholdt en bærbar videoskærm, som enten direkte bundet til kameraet eller flyde separat. Kombineret med det nye zoomobjektiv, det tillod astronauterne at have bedre præcision med deres indramning.

Apollo 12 var den første mission til at bruge farven kameraet på Månens overflade. Omkring 42 minutter inde telecasting den første EVA, astronaut Alan Bean uforvarende pegede kameraet mod solen, mens forbereder sig på at montere den på stativet. Solens ekstreme lysstyrke brændt ud videoen pickup røret, hvilket gør kameraet ubrugelig. Når kameraet blev returneret til jorden, blev den leveret til Westinghouse, og de var i stand til at få et billede på den del af røret, der ikke blev beskadiget. Procedurer blev omskrevet for at forhindre sådanne skader i fremtiden, herunder tilsætning af en objektivdækslet for at beskytte røret, når kameraet blev omplaceret fra MESA.

Farven kamera held dækket månens operationer under Apollo 14-missionen i 1971. emner billede kvalitet optrådte på grund af kameraets automatiske forstærkningsregulering har problemer med at få den korrekte eksponering, når astronauterne var i høj kontrast lys situationer, og forårsagede de hvide rumdragter til at være overeksponeret eller "blomst". Kameraet har ikke en gammakorrektion kredsløb. Dette resulterede i billedets midten toner miste detaljer.

Efter Apollo 14, blev det kun brugt i Command Module, som den nye RCA-bygget kamera erstattet det til Månens overflade operationer. Westinghouse Farve Kamera fortsat anvendes i hele 1970'erne på alle tre Skylab missioner og Apollo-Sojuz-testprogrammet.

De 1969-1970 Emmy Awards for Outstanding Achievement i Teknisk / Teknik Udvikling blev tildelt til NASA for de begrebsmæssige aspekter af farven Apollo tv-kamera og Westinghouse Electric Corporation for udviklingen af ​​kameraet.

Specifikationer

Kamera

Lens

RCA J-serien Ground-beordret Television Assembly

På grund af Apollo 12 kamera fiasko, blev en ny kontrakt tildeles RCA Astro division i Hightstown, NJ. RCA-systemet var en ny, mere følsomme og holdbar TV-kamera rør. Designteamet blev ledet af Robert G. Horner. Holdet brugte nyudviklede SIT pickup rør. Den forbedrede billedkvalitet var indlysende for offentligheden med RCA kameraets bedre tonale detaljer i mellemklassen, og manglen på blomstrende, der var tydelig i de tidligere missioner.

Systemet bestod af farvefjernsyn Kamera og fjernsyn kontrolenheden. Disse blev sluttet til Lunar Communications Relay Unit ved montering på Lunar Roving Vehicle. Ligesom Westinghouse Farve Kamera, det bruges feltet-sekventielle farvesystem, og brugte de samme jord-station signalbehandling og farve afkodning teknikker til at producere en udsendelse NTSC farve videosignal.

På Apollo 15 kameraet producerede live billeder fra LM s MESA, ligesom de tidligere missioner gjorde. Det blev repositioneret fra MESA på et stativ, hvor det fotograferede Lunar Rover Vehicle blive deployeret. Når LRV var fuldt udbygget, blev kameraet monteret der, og styres af kommandoer fra jorden til at vippe, panorere og zoome ind og ud. Dette var den sidste mission at have live video af missionens første skridt via MESA, som på følgende flyvninger blev stuvet med LRV.

  • Anvendelse: Apollo 15, Apollo 16 og Apollo 17
  • Opløsning: mere end 200 tv-linjer
  • Scanningshastighed: 59.94+ felter / s monokrom / 29.97+ frame / S / 525 linier / fr / 15734.26+ linjer / s
  • Farve: Felt-sekventiel farvesystem kamera
  • Spectral svar: 350-700 nm
  • Gamma: 1,0
  • Følsomhed: & gt; 32 dB signal til støjforhold
  • Dynamisk område: & gt; 32: 1
  • Båndbredde: op til 5 MHz
  • Sensor: Silicon intensifer Target Tube
  • Optik: 6x zoom, F / 2.2 til F / 22
  • Automatisk lysstyring: middelgod eller peak scene luminans

Anvendelse

Kameraer der anvendes, CM = Command Module, LM = Lunar Module

  • Apollo 7: RCA B & amp; W SSTV
  • Apollo 8: RCA B & amp; W SSTV
  • Apollo 9: Westinghouse B & amp; W
  • Apollo 10: Westinghouse farve
  • Apollo 11: Westinghouse farve, Westinghouse B & amp; W
  • Apollo 12: Westinghouse farve
  • Apollo 13: Westinghouse farve, Westinghouse B & amp; W var en backup for LM LM kameraet blev ikke brugt
  • Apollo 14: Westinghouse farve, Westinghouse B & amp; W var en backup for LM
  • Apollo 15: Westinghouse farve, RCA GCTA, Westinghouse B & amp; W var en backup for LM
  • Apollo 16: Westinghouse farve, RCA GCTA, Westinghouse B & amp; W var en backup for LM
  • Apollo 17: Westinghouse farve, RCA GCTA
  0   0
Forrige artikel Amy Ryan

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha