Как научному руководителю космического эксперимента по радиолокационному картографированию планеты В.

Главная страница > Хронология

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Как научному руководителю космического эксперимента по радиолокационному картографированию планеты Венера автору памятны этапы создания уникального космического комплекса «Венера-15» и «Венера-16». Это был пример творческого сотрудничества предприятий промышленности и научных учреждений. Работа велась межведомственным коллективом, возглавлявшимся вице-президентом АН СССР академиком В.А.Котельниковым, где каждый делал свое дело. Академия наук разработала методику эксперимента и провела обработку данных, ОКБ МЭИ Минвуза разработало аппаратуру радиолокационной системы, а кооперация предприятий промышленности создала космический аппарат и обеспечила управление им.

НЕМНОГО ИСТОРИИ.

Созданная аппаратура, включая антенны, испытывалась сначала автономно на полигоне ОКБ МЭИ Медвежьи Озера. Руководил этой ответственной работой Г.А.Подопригора. Затем в течение года, предшествовавшего полету, проводились испытания совместно с аппаратурой передачи данных на Землю и аппаратурой обработки. На вход приемников радиолокационной системы подавались сигналы, воспроизводящие отражения от точечных целей. Испытательная аппаратура, разработанная под руководством М.Н.Мешкова, позволяла автоматически изменять уровень сигналов, их запаздывание и частоту по определенной программе. Магнитные ленты с записью сигналов, прошедших через приемно-регистрирующую аппаратуру радиолокационной системы, передавались для обработки и анализа в ИРЭ АН СССР. Эти испытания позволили выявить 2 - 3 серьезных дефекта, после устранения которых аппаратура работала безукоризненно. Большой труд в организацию испытаний вложен В.Г.Тимониным.

Идея эксперимента возникла в ИРЭ АН СССР осенью 1972 г. Непосредственно ее развивали Ю.Н.Александров, Г.М.Петров и автор. В ноябре 1975 г. автор был принят президентом АН СССР академиком М.В.Келдышем. Вскоре после этого эксперимент по радиолокационному картографированию Венеры был включен в программу космических исследований. За разработку аппаратуры радиолокационной системы взялся директор ОКБ МЭИ А.Ф.Богомолов. В ОКБ МЭИ оказался такой человек - Г.А.Соколов, который сразу проникся задачей и поставил целью своей жизни осуществление эксперимента. Через него осуществлялась, связь между ИРЭ АН СССР и ОКБ МЭИ. Он пользовался большим авторитетом, и все, о чем мы с ним договаривались, претворялось в жизнь.

У сотрудников ИРЭ АН СССР, занимающихся радиолокационными наблюдениями планет в Центре дальней космической связи, стало традицией создавать своими руками сложную аппаратуру для проведения фундаментальных научных исследований. В этой связи является показательным создание комплекса аппаратуры (Центра) для обработки радиолокационной информации космических аппаратов «Венера-15» и «Венера-16» и разработка математических программ. В создании Центра и в организации обработки информации большую настойчивость проявил его руководитель А.И.Сидоренко.

Чтобы проверить работу радиолокатора совместно с новой радиолинней, испытания были продолжены в полете. Воспроизводилась информация, записанная заранее на Земле на магнитных запоминающих устройствах. Включался передатчик радиолокатора, его антенны поочередно направлялись на Землю, и на Медвежьих Озерах измерялась мощность зондирующего сигнала, его частота и структура модуляции. Медленно поворачивая аппарат по программе, проверяли форму диаграмм направленности антенн.

Методика, алгоритмы и программы обработки информации создавались целиком в ИРЭ АН СССР. За полтора года до начала эксперимента выяснилось, что программы, написанные на стандартном языке Фортран, работают слишком медленно. Например, оказалось, что одна из 6 основных программ для обработки информации, полученной за один сеанс съемки (программа построения полосы радиолокационного изображения), требует 26 ч машинного времени. Поскольку заставить машину работать быстрее невозможно, пришлось применить «маленькие хитрости», такие, как переход на язык Ассемблер, использование целочисленной арифметики, разложение сложных функций в конечные ряды, интерполяция. Все, вместе взятое, сократило время счета примерно в 10 раз.

Разработка процессора для ускоренного выполнения преобразования Фурье над отражениями сигналами была начата в ИРЭ АН СССР под руководством Ю.Н.Александрова. Затем эта работа перешла в Институт электронных управляющих машин Минприбора, где технической разработкой руководил Б.Я.Фельдман, а научное руководство осуществлялось Ю.Н.Александровым. Специализированный Фурье-процессор (СПФ-СМ), разработанный специально для обработки отраженных сигналов при съемке Венеры с помощью космических аппаратов «Венера-15» и «Венера-16», в настоящее время выпускается промышленностью для научных исследований и народнохозяйственных целей.

В мае 1983 г. за несколько месяцев до начала эксперимента по разным причинам уволилось несколько человек из числа тех сотрудников ИРЭ АН СССР, которые готовили алгоритмы и программы. В создавшейся ситуации, когда были потеряны те, кого в течение нескольких лет обучали «маленьким хитростям», никто помочь не мог. Выход был один - работать более напряженно, предельно целеустремленно. Некоторые работали в период своего отпуска, в выходные дни. В последние два месяца работали с 8 утра до 8 вечера, но не больше, чтобы восстановить силы.

Математические программы должны были обеспечить полную обработку поступавшей информации, включая построение полос радиолокационных изображений и измерение высотного рельефа поверхности Венеры. Кроме быстроты счета, от них требовалась самостоятельность в принятии решений в случае возникновения искажений информации. В процессе обработки должны были вычисляться характерные значения параметров отраженных сигналов, такие, как мощность, частота, запаздывание, чтобы оперативно судить о работе радиолокатора и ходе обработки. О сложности программ судят по числу элементарных операций, на которые распадается программа. Некоторые программы имели до 4000 таких операций, а полное их число во всех программах достигало 50000!

Эксперимент такой сложности осуществлялся впервые, и когда в начале июня 1983 г. космические аппараты стартовали к Венере, было много опасений в его успехе. Сработает ли аппаратура? Не исказит ли изображение атмосфера Венеры? Правильно ли мы понимаем, как отражаются радиоволны поверхностью Венеры? Ведь после первых некачественных радиолокационных изображений, полученных в США, некоторые считали, что Венера такая же гладкая, как и бильярдный шар, и там нечего снимать!

В результате все основные программы были отлажены к моменту поступления магнитных лент с записью информации первого сеанса съемки. Теперь мы находились на последнем этапе длинной цепи, начавшейся с создания радиолокатора и космического аппарата. От нашей работы зависело, насколько успешно завершится труд многих тысяч людей, участвующих в эксперименте. Это и было главным стимулом в работе.

Когда началась регулярная ежедневная съемка Венеры, стало нарастать отставание в обработке. Тогда в конце 1983 г. решено было перейти на двухсменную работу, включая субботу и воскресенье. Все сотрудники, участвующие в обработке, были разбиты на 3 бригады. Одна из них работала днем, другая - вечером, а третья - в эти сутки отдыхала. В создании сложного комплекса программ, разработке аппаратуры Центра и обработке информации большая роль принадлежала молодым научным сотрудникам А.И.Захарову, В.Е.Зимову, А.П.Кривцову, И.Л.Кучерявенковой, Н.В.Родионовой, В.П.Синило и В.А.Шубину.

И вот настали знаменательные дни. 16 октября 1983 г. космический аппарат «Венера-15» впервые осуществил радиолокационную съемку планеты Венера. 18 октября магнитные ленты с записью информации первого сеанса съемки скорым поездом были доставлены в Москву Е.П.Молотовым, который руководил разработкой аппаратуры приема и помехоустойчивой регистрации информации космических аппаратов. 20 октября около 15 ч на экране дисплея появился фрагмент первого изображения поверхности Венеры. Все работало безукоризненно.

Чтобы ускорить выпуск карт, было решено строить карты цифровыми методами, используя аппаратуру Центра. К середине 1987 г. для снятой территории Венеры построены все 27 карт в четырех вариантах. Они переданы на магнитных лентах в ЦНИИГАиК для подготовки к изданию. Две карты из них изданы небольшим тиражом в 1986 г. В ноябре 1987 г. А.А.Крымовым и О.С.Шампаровой закончено построение полной карты снятой территории Венеры, включившей в себя весь материал, полученный с помощью космических аппаратов «Венера-15» и «Венера-16».

Каждую неделю в Институт геохимии и аналитической химии АН СССР и Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии ГУГК передавалось 100 - 150 фотоотпечатков с изображениями и профилями высот поверхности Венеры.

Результаты радиолокационной съемки Венеры с помощью космических аппаратов «Венера-15» и «Венера-16» вызвали огромный интерес не только в Советском Союзе. Готовясь к повторению радиолокационных исследований Венеры с орбиты искусственного спутника по проекту «Магеллан», американские ученые обратились к Академии наук СССР с просьбой передать материалы радиолокационной съемки Венеры. Передача магнитных лент с изображениями и профилями высот поверхности Венеры осуществляется регулярно через совет «Интеркосмос». В свою очередь, мы получили все данные радиолокационной съемки Венеры с помощью космического аппарата «Пионер-Венера», а также подробные карты Марса, построенные по результатам телевизионной съемки с помощью космических аппаратов «Маринер-9» и «Викинг».

Номенклатура деталей поверхности Венеры для издаваемых карт утверждена XIX Генеральной ассамблеей Международного астрономического союза, состоявшейся в ноябре 1985 г. в Дели. В подготовке номенклатуры принимали участие советские специалисты А.Т.Базилевский, Г.А.Бурба, М.Я.Маров, Ю.С.Тюфлин и др. Номенклатура содержит свыше 250 наименований. В ней широко представлены русские женские имена, женские имена народов СССР и социалистических стран. На картах Венеры мы встретим фамилии известных женщин-учеиых, поэтесс, актрис, общественных деятелей. Так, на первой изданной карте «Плато Лакшми» мы видим кратеры имени Екатерины Дашковой, Анны Ахматовой, Полины Осипенко, Эжени Коттон. Издание карт Венеры продолжалось в 1987 г.

Оберт Г. «Пути осуществления космических полетов».

Валерий Савин (г. Караганда, газета «Индустриальная Караганда»):.

КОСМИЧЕСКАЯ ФИЛОСОФИЯ ИЛИ РЕЛИГИЯ?.

ТРИ НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ — ТРИ ГОСУДАРСТВЕННЫХ КОМИТЕТА.

Май 1962.

Главная страница > Хронология