¿Se utilizaron fotografías o mediciones ópticas de naves orbitales desde tierra durante las primeras misiones de vuelos espaciales tripulados?

La extensa e interesante publicación de blog Baker-Nunn Camera, Island Lagoon en el sitio web Honeysuckle Creek de Colin Mackellar incluye una foto de "Gemini 10 (con John Young y Mike Collins a bordo) y el Gemini 8 Agena Target Vehicle... antes de la cita" de " Woomera, 21.07.1966, 0523 hora local".

Dado que las placas fotográficas tardan en exponerse, eliminarse, revelarse, medirse y luego analizarse, son excelentes para el análisis posterior a la misión, pero no son ideales para proporcionar datos de misión crítica durante la misión en sí. Pero "no ideal" desde una perspectiva de 2021 no significa que "no se usó" en 1965.

Pregunta: ¿ Dónde se utilizaron fotografías o mediciones ópticas de naves orbitales desde tierra durante las primeras misiones de vuelos espaciales tripulados ?

nota 1: ¡ Esto no se limita en absoluto al Proyecto Mercury o la NASA! Acabo de encontrar la publicación e inspiró esta pregunta.

nota 2: "orbital" significa no durante el lanzamiento o el reingreso, o básicamente no dentro de la atmósfera, "durante" significa no después del análisis posterior a la misión, "tripulado" significa astronautas a bordo; no rastrear los satélites espía del enemigo, por ejemplo.


Gemini 10 recortado y anotado (con John Young y Mike Collins a bordo) y el vehículo objetivo Gemini 8 Agena

Gemini 10 (con John Young y Mike Collins a bordo) y el vehículo objetivo Gemini 8 Agena

Tres años antes del primer alunizaje tripulado, esta foto de Gemini 10 (con John Young y Mike Collins a bordo) y el vehículo objetivo Gemini 8 Agena fue tomada desde Woomera por la cámara de rastreo Baker-Nunn.

Foto y notas de Ed von Renouard. Ed escribe:

“Woomera, 21.07.1966, 0523 hora local.

Géminis 10 y Agena antes del encuentro, Géminis abajo ya la derecha, separación aprox. 2 millas, rango inclinado aprox. 700 millas

La cámara Baker-Nunn estaba rastreando a aprox. el doble de la velocidad de los dos vehículos para adelantarlos y fotografiarlos (poco después de esta exposición, se perdieron bajo el horizonte).

Las cuatro estrellas [haga clic en la imagen para ver la imagen completa] son ​​estrellas pequeñas en Tauro”.

Llave. Gracias a Ed von Renouard, a través de Hamish Lindsay. Escaneo por Colin Mackellar.

Respuestas (2)

La cámara Baker Nunn utilizaba un formato de película muy especial, diez pulgadas de película cinemascope de 55 mm de ancho (254 mm por unos 46 mm).

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De http://bollerandchivens.com/?p=561

Por lo tanto, no se pueden usar placas fotográficas o láminas de película instantánea, solo película flexible en rollo.

Las estaciones de seguimiento de satélites Baker-Nunn, como las de Hawái, estaban equipadas con un cuarto oscuro para que las películas pudieran revelarse en el lugar.

La película en blanco y negro utilizada fue sencilla de revelar, un revelador, un baño de parada y un baño de fijación. Después de esto, la película se enjuagó con agua y se secó. Se utilizaron astrónomos que usaban telescopios similares para desarrollar

Para acelerar el revelado, fue posible una fijación y un enjuague incompletos. Después de medir las imágenes, se pudo completar la fijación y el enjuague para lograr imágenes archivables durante décadas.

Por lo tanto, fue posible un desarrollo rápido en unos 10 a 15 minutos.

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La imagen de Gemini 10 y Agena fue tomada a las 21.07. 0523 hora local, es decir 20.07 1957 UTC. El desacoplamiento se realizó a las 20.07. 1900 UTC. La imagen se tomó después del desacoplamiento, no se pudo utilizar para preparar el acoplamiento.

Entonces, las notas de Woomera Gemini 10 y Agena antes de la cita parecen ser incorrectas, ya sea que la hora 0523 sea incorrecta o anterior a la cita.

Las mediciones ópticas durante una misión tripulada solo podrían usarse para la validación de mediciones orbitales electrónicas cuando se realicen al menos una hora antes de la siguiente maniobra orbital.

Wow, esto es realmente interesante, ¡gracias por la actualización y las descripciones detalladas!

Del libro Fundamentos de la GEODESIA ESPACIAL , 1976 http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/krasnorylov/osnovy/krasnorylov-osnovy-76%20.pdf

página 105 § 2. Clasificación de los métodos de observación para satélites terrestres artificiales.

Простейшиomo телескоalo, приенявшим дiencia набbarz Аналогичные телескопы применялись в США. Точность наблюдений такой аппаратурой не превышала О, 1-0,3s по времени и 0,2-0,3 градусов но поло.

El telescopio más simple utilizado para observar satélites en la URSS durante sus primeros lanzamientos fue el tubo astronómico AT-1. Telescopios similares se han utilizado en los Estados Unidos. La precisión de las observaciones con dicho equipo no superó los 0, 1-0,3 s en el tiempo y 0,2-0,30 grados. en posición.

Наиболее пригодным для визуальных наблюдений является инструмент типа кинотеодолит, имеющий трубы-искатели и электромеханический привод, что позволяет отслеживать движение спутника и наблюдать его в течение одного прохождения многократно. Отсчеты кругов и поле зрения при этом фотографируются. Примерам подобного инструмента является кинотеодолит Аскания (рис. 27).

El más adecuado para la observación visual es un instrumento de tipo cineteodolito con tubos de búsqueda y accionamiento electromecánico, que permite seguir el movimiento del satélite y observarlo repetidamente durante un paso. Se fotografían las cuentas de los círculos y el campo de visión. Un ejemplo de tal herramienta es el cineteodolito Askania (Fig. 27).

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§ 3. Фотографические наблюдения спутников

Наиболее широкое распространение получили фотографические наблюдения ИСЗ , так как долгое время ни один другой метод не мог с ними конкурировать по точности. Однако брное развитие сначала допперeno

§ 3. Observaciones fotográficas de satélites Las más difundidas son las observaciones fotográficas de satélites, ya que durante mucho tiempo ningún otro método pudo competir con ellas en precisión. Sin embargo, el rápido desarrollo de las primeras observaciones Doppler y luego las observaciones láser empuja a estos métodos a un segundo lugar en precisión.

Фотографические наблюдения документальны, позволяют в случае необходимости многократно повтеря. Положения ИСЗ на снимке определяются путем привязки к опорным звездам в системе некоторого звего Широкому применению фотографического метода в немалой степени способствовал почти полувековой опыт, накопленный астрономами в области теории и практики фотографической астрометрии.

Вместе с тем отмеченные выше особенности наблюдений ИСЗ потребовали внесения в классические методы и приёмы фотографической астрометрии существенных корректив. Эти коррективы затронули аппаратурные вопросы, методику наблюдений, приемы обработки и т. d.

Las observaciones fotográficas son documentales, permiten, si es necesario, repetir las mediciones muchas veces. Las posiciones de los satélites en la imagen se determinan por referencia a las estrellas de referencia en el sistema de un determinado catálogo de estrellas. El uso generalizado del método fotográfico se vio facilitado en gran medida por la experiencia de casi medio siglo acumulada por los astrónomos en el campo de la teoría y la práctica de la astrometría fotográfica.

Al mismo tiempo, las características antes mencionadas de las observaciones AES requirieron ajustes significativos a los métodos y técnicas clásicos de la astrometría fotográfica. Estos ajustes afectaron problemas de hardware, técnicas de observación, técnicas de procesamiento, etc.

Согласно расчетам, выполненным в Смитсоновский астрофизической обсерватории (SAO) США, камера для наблюдения спутников не должна иметь параметры меньше следующих: F=400 мм, D= 100 мм, 2σ=5 * 10° (10°- вдоль следа ИСЗ). Предпочтительнее однако, если F= 1000 mm, D= 150-200 mm.

Según cálculos realizados en el Observatorio Astrofísico Smithsonian (SAO), EE. UU., la cámara para la observación de satélites no debe tener parámetros menores a los siguientes: F = 400 mm, D = 100 mm, 2σ = 5 * 10° (10° - a lo largo de la pista del satélite). Sin embargo, es preferible si F = 1000 mm, D = 150-200 mm.

Для фотографирования использовались и используются как модифицированные камеры, в первоначальном варианте применявшиеся для других целей (НАФА-3с/25, Вильд ВС-4 и т. д.), так и специально созданные спутниковые камеры (Бейкера Наина, АФУ-75, ВАУ, SBG и т. д.).

Para fotografiar usamos y se usan como cámaras modificadas, originalmente usadas para otros fines (NAFA-3s/25, Wild-BC-4, etc.), y cámaras satelitales especialmente diseñadas (Baker Nunn, AFU-75, VAU, SBG , etc.)

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Все камеры, используемые для наблюдений спутников, можно разделить на две группы. Камеры одной из этих групп не отслеживают движение спутника. Они могут иметь азимутальную или экваториальную монтировку. В последнеomin счае камера мет отслежива regalo Вторую группу образуют следящие камеры. Эти камеры имеют трехосную или четырехосную монтировку. Как правило, неследящие камеры более портативные и дешевые. Иногда фотрафические каienen.

Todas las cámaras utilizadas para observar satélites se pueden dividir en dos grupos. Las cámaras de uno de estos grupos no rastrean el movimiento del satélite. Pueden montarse de forma azimutal o ecuatorial. En este último caso, la cámara puede seguir el movimiento diurno de las estrellas, lo que permite capturar estrellas más débiles en la imagen. El segundo grupo lo forman las cámaras de seguimiento. Estas cámaras tienen una montura de tres o cuatro ejes. En general, las cámaras sin seguimiento son más portátiles y económicas. A veces, las cámaras fotográficas para observar satélites se dividen en tres grupos: azimutales (fijas), ecuatoriales (estelares) y de seguimiento.

Cámara АФУ-75 (СССР). Камера создана en 1965 г. на станции наблюдений ИСЗ при Рижском государственном университете М. Абеле и К. Лапушкой. Основой для ее создания послужила созданная теми же авторами в 1960 г. cámara ТАФО-75.

Cámara AFU-75 (URSS). La cámara fue creada en 1965 en la estación de observación de satélites de la Universidad Estatal de Riga por M. Abele y K. Lapushka. La base para su creación fue la cámara TAFO-75 creada por los mismos autores en 1960.

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С поеenoщ кам мыно фотографи interse. Для каждого случая отработаны определенные режимы работы камеры. Такие оразое, ау-75 позволет фотографи interse.

La cámara se puede utilizar para fotografiar satélites activos, satélites pasivos brillantes, satélites de bajo brillo, tanto rápidos como lentos. Para cada caso, se han elaborado determinados modos de funcionamiento de la cámara. Así, el AFU-75 permite fotografiar satélites de 3 a 10 magnitudes, captando hasta 120° del arco visible de la órbita.

Кам а ау-75 исполззююю длeber наблюдений в сс с н.

Las cámaras AFU-75 se utilizan para observaciones en la URSS, Checoslovaquia, Bulgaria, Mongolia, Hungría, Cuba, la República Árabe de Egipto, Somalia y otros países.

Камера ВАУ (СССР) предназначена для наблюдений спутников и далёких искусственных небесных тебесных те

La cámara VAU (URSS) está diseñada para observar satélites y cuerpos celestes artificiales distantes.

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Камера ВАУ (рис. 33) имеет трехосную экваториальную монтировку, что позволяет отслеживать движану ст. Одна о - часоваke - направена relacione Отслеживание может осуществляться со скоростями от О до 6000" в сек. При этом камера вращается вокруг орбитальной оси со скоростью видимого движения спутника, а вокруг часовой оси - со скоростью суточного вращения небесной сферы.

La cámara VAU (Fig. 33) tiene una montura ecuatorial de tres ejes, que permite seguir el movimiento del satélite. Un eje, la hora, se dirige al polo del mundo, el segundo, el eje de declinación, le permite orientar el tercer eje orbital a un punto con cualquier declinación. El seguimiento se puede realizar a velocidades de 0 a 6000 "por segundo. En este caso, la cámara gira alrededor del eje orbital a la velocidad del movimiento aparente del satélite y alrededor del eje de las agujas del reloj, a la velocidad de la rotación diaria. de la esfera celeste.

Монтировка камеры позволяет получить опорные звезды в виде точек в непосредственной близости от изображения спутника и тем самым ослабить влияние деформации пленки. В этом заключается преимущества ВАУ перед камерой Бейкера-Наина (США).

La montura de la cámara le permite obtener estrellas guía en forma de puntos en las inmediaciones de la imagen de satélite y, por lo tanto, reducir el efecto de la deformación de la película. Esta es la ventaja de la VAU sobre la cámara Baker Nunn (EE.UU.).

Работая в разных режимах, камерой можно фотографировать слабые спутники, имеющие быстрое движение, яркие спутники, слабые медленные спутники, космические зонды и другие далекие космические объекты. Выбор режима фотографирования обусловлен яркостью и скоростью движения объекта. Камерой могут наблюдаться спутники до 12 звездной величины.

Trabajando en diferentes modos, la cámara puede fotografiar satélites débiles con movimiento rápido, satélites brillantes, satélites débiles y lentos, sondas espaciales y otros objetos espaciales distantes. La elección del modo de fotografía está determinada por el brillo y la velocidad del sujeto. La cámara puede observar satélites de hasta magnitud 12.

Камера Бейкера-Наина (США) была первой большой спутниковой следящей камерой (создана в 1956-1957 r.). Она имеет трехосную монтировку (рис. 34 ) и может отслеживать движение спутника по дуге большого круга со скоростями от 0 до 7000" в сек. Оптическая система камеры может быть отнесена к модифицированной системе Шмидта (рис . 35). Диаметр действующего отверстия 51 см, фокусное расстояние 51 см, поле зрения 30 Х 5°, фокальная поверхность - сферическая.

La cámara Baker Nunn (EE. UU.) fue la primera gran cámara de seguimiento de satélites (creada en 1956-1957 rr.). Tiene una montura de tres ejes (Fig. 34) y puede seguir el movimiento de un satélite en un arco de círculo máximo a velocidades de 0 a 7000 "por segundo. El sistema óptico de la cámara se puede atribuir a un Schmidt modificado. sistema (Fig. 35) El diámetro de la apertura activa es de 51 cm, distancia focal de 51 cm, campo de visión de 30 X 5 °, superficie focal - esférica.

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На начальноа ээе эксплуатации каienen. атомными, что позволило обеспечивать точность в 0,0001 с. Камера может работать в разных режимах, выбор которых зависит от яркости и скорости движения спутника. Систематические обширные наблюдения, выполненные на 12 станциях камерами Бейкера-Наина, послужили ученым SAO для вывода геодезических параметров «Стандартной Земли 1966».

En la etapa inicial del funcionamiento de la cámara, se utilizó un reloj de cuarzo normando como referencia de tiempo, reemplazado en 1965-1966. atómico, lo que permitió proporcionar una precisión de 0,0001 s. La cámara puede operar en diferentes modos, cuya elección depende del brillo y la velocidad del satélite. Las extensas observaciones sistemáticas realizadas en 12 estaciones con cámaras Baker Nunn sirvieron a los científicos de SAO para derivar los parámetros geodésicos para una Tierra estándar del Instituto Smithsonian de 1966.

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Камера SBG (Satellitenbeobachtungsgerat, ГДР) изготавливается фирмой К. Цейсс, Йена. Конструктор камеры М.Штейнбах. Камера имеет четырехосную монтировку (рис. 36). Две оси образуют обычную азимутальную установку и позволяют направлять в полюс орбиты спььты спььты Наличие четвертой оси дает возможность отслеживать движение спутника по малому кругу, так как камера может отклоняться от перпендикуляра к третьей оси. Оптическая система камеры является системой Шмидта (ris. 37). Diámetro de la columna 425 mm, diámetro de la columna 760 mm, diámetro de la columna 150 mm.

La cámara SBG (Satellitenbeobachtungsgerat, GDR ) es fabricada por C. Zeiss, Jena. Constructor de cámara M. Steinbach. La cámara tiene una montura de cuatro ejes (fig. 36). Los dos ejes forman la configuración de azimut habitual y permiten que el tercer eje se dirija hacia el polo de la órbita del satélite. La presencia del cuarto eje permite seguir el movimiento del satélite en un pequeño círculo, ya que la cámara puede desviarse de la perpendicular al tercer eje. El sistema óptico de la cámara es el sistema Schmidt (Fig. 37). El diámetro del orificio de entrada es de 425 mm, la distancia focal es de 760 mm, el diámetro de la placa de corrección es de 150 mm.

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Камера «Антарес» (Франция) создана en 1967 г. по проекту П. Мюллера. Монтировка камеры экваториальная. Камера и гиды установлены на платформе, которая может вращаться вокруг третьей оси со скоростью от 2 до 7000" в сек. Можно наклонять ось камеры от перпендикуляра к третьей оси на угол до 6°. Объектив камеры шестилинзовый, его диаметр 300 мм, фокусное расстояние 900 мм . Имеется обтюратор, который прерывает следы спутника и звезд и обеспечивает регистрацию времени наблюдений до 0,0001 сек. Размер кадра 18 Х l8 см (11 X l0 грд ). При работе неподвижной камерой получались изображения спутников до 5,5m звездной величины. В режиме слежения камера обеспечивала наблюдения спутников Diademe, и имеющих 9-звездную величину.

La cámara "Antares" (Francia) fue creada en 1967 según el proyecto de P. Müller. La montura de la cámara es ecuatorial. La cámara y las guías están montadas en una plataforma que puede girar alrededor del tercer eje a una velocidad de 2 a 7000" por segundo. Puede inclinar el eje de la cámara desde la perpendicular al tercer eje en un ángulo de hasta 6°. La lente de la cámara tiene seis lentes, su diámetro es de 300 mm y la distancia focal es de 900 mm. Hay un obturador que interrumpe los rastros del satélite y las estrellas y proporciona un registro de tiempos de observación de hasta 0.0001 seg. Tamaño del marco 18 X l8 cm (11° X 11° ).Al trabajar con cámara estacionaria se obtuvieron imágenes de satélites de hasta 5.5m de magnitud.En modo tracking la cámara proporcionó observaciones de los satélites Diademe, y teniendo magnitud 9.