Олег Ивановский - Впервые. Записки ведущего конструктора

Свет, прошедший через фотопленку, попадал на фотоэлектронный умножитель. Естественно, порция света зависела от степени почернения негатива в том или ином месте. Фотоэлектронный умножитель превращал изменяющийся световой поток в меняющийся электрический сигнал. Затем сигнал усиливался, преобразовывался и поступал на передатчик, который и передавал его на Землю.

Кажется, эта задача — не задача. Но это не совсем так. Вернее, совсем не так. Можно подсчитать, что на расстоянии 500 тысяч километров от Земли каждый ватт мощности, излучаемой бортовым передатчиком в пространство, доходит до каждого квадратного метра земной поверхности в 3 раза слабее одной миллиардной от одной миллиардной доли ватта. Такую потерю мощности вызывает только расстояние. Есть и другие потери. Но о них для простоты говорить не будем.

Мыслимо ли принять такой сигнал? Казалось бы, что может быть проще — ставь нужное количество усилительных каскадов, увеличивай уровень сигнала во столько раз, во сколько число с пятнадцатью нулями больше единицы. Или же если сигнал так слаб, то повысь мощность передатчика на борту в несколько тысяч раз. Однако увеличение мощности бортового передатчика повлекло бы за собой увеличение мощности его питания, его веса. А если увеличить усиление в приемнике? Но дело не в малости принимаемого сигнала, а в помехах радиоприему.

Каким бы малым ни был входной сигнал, его можно усилить во много-много раз, но вместе с тем усилятся и помехи, всякого рода шумы. Если эти шумы соизмеримы с уровнем сигнала, то каков смысл их совместного усиления? Понять это можно на простом примере. Представьте себе, что вы сидите в кино на дневном сеансе. Идет интересный кинофильм. И вот кто-то открывает двери кинотеатра, и в зал врывается яркий солнечный свет. В данном случае посторонний свет — это помеха, изображение на экране видно плохо. Будет ли лучше, если киномеханик каким-либо способом станет все более повышать яркость изображения, в то время как какой-то озорник откроет одну за другой все двери на улицу? И полезный сигнал, и помехи будут увеличиваться, но вам от этого легче не станет.

Существует множество электромагнитных колебаний и земного и космического происхождения. Все эти мешающие радиоизлучения по своей физической природе такие же, как и радиосигналы, — вот почему так трудно преградить им путь в радиоприемник. Чтобы не грешить против истины, надо сказать, что на том диапазоне радиоволн, который выбран радистами, внешние помехи — враг номер один — действуют слабо. Приемные центры располагаются подальше от городов и промышленных предприятий. Но остается враг номер два — внутренние помехи, создаваемые самим приемным устройством. Хотя они и незначительны, но при слабом принимаемом сигнале могут достигать или даже превосходить его. Работающие на телевидении знают: хочешь иметь хорошую «картинку», сделай так, чтобы сигнал превышал уровень помех раз в пятьдесят — шестьдесят.

Если от внешних помех и можно избавиться, то попробуйте избавиться от внутренних! Уничтожить их невозможно, поскольку они порождаются тепловым движением молекул, которое всегда есть и в электронных лампах, и в деталях радиоприемника. Так что же делать? Что делать? Создавать радиолинию для «Луны-3»! Создавать «Луну-3»! Сделать так, чтобы она передала на Землю фотографии обратной стороны Луны. Примерно так успокаивали свои души разработчики радиокомплекса.

Допустим, рассуждали они, что все изображение — тот самый негатив — разбивается на отдельные элементы. Если так, то нетрудно определить, каким может быть каждый элемент… Мы уже говорили, что негатив будет прочерчиваться малюсенькой точечкой света. Сколько строк можно уложить в кадре? Посчитали, посмотрели, оказалось — тысячу. Ясно, что каждый маленький элементик выгодно иметь одинаковым по ширине и высоте. Пусть кадр будет квадратным. И если на нем уместится тысяча строк, то на всей его площади — миллион элементарных кадриков. Вот из этого-то миллиона, переданного на Землю и там принятого, может составиться один лунный кадр. В телевидении каждый кадр передается 25 раз в секунду. Если поступить так же? В этом случае число передаваемых электрических сигналов будет равно числу элементов в одном кадре, умноженному на число кадров, — 25 миллионов!!!

Подсчитали, что если выжать из приемного устройства все, на что способны сегодня наука и техника, то мощность передатчика, который разумно было ставить на борт, будет меньше желаемой в несколько десятков тысяч раз. Оставалось одно — уменьшить скорость передачи элементов кадра, передавать их много медленнее. Уменьшать же количество элементов в кадре невыгодно, это ухудшит изображение.