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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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!
- 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.
- 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.
- 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!
- 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.
- 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.
- 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.
- 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».
- 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.
- 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».
Далее...
-
-